Việc đo độ nhớt là một phần thiết yếu trong kiểm soát chất lượng ở nhiều ngành công nghiệp, bao gồm công nghiệp dầu khí và polymer, dược phẩm cũng như chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, các máy đo độ nhớt không giống nhau. Hai loại phổ biến hơn cả là: máy đo độ nhớt động học và máy đo độ nhớt động lực học (còn gọi là máy đo tuyệt đối). Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa hai loại này là điều cần thiết nếu bạn đang lựa chọn thiết bị phù hợp cho ứng dụng cụ thể của mình, nhằm đảm bảo kết quả thu được đáp ứng đúng mục đích và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành. Dưới đây là những khác biệt chính.
1. Định nghĩa và nguyên lý đo
Máy đo độ nhớt động học xác định khả năng chống lại dòng chảy của chất lỏng khi lực tác dụng xuất phát từ trọng lực và từ đó xác định độ nhớt động học. Độ nhớt động học của một chất lỏng là tỷ số giữa độ nhớt động và mật độ. Các loại máy đo độ nhớt động học phổ biến nhất là loại ống mao dẫn (ví dụ: Ubbelohde và Cannon Fenske), trong đó thời gian để một thể tích chất lỏng đã biết chảy qua một ống mao dẫn được hiệu chuẩn, dưới tác dụng của trọng lực, được đo và biểu thị bằng đơn vị centistoke (cSt) hoặc mm²/s.
Máy đo độ nhớt động (tuyệt đối) xác định khả năng chống lại dòng chảy của chất lỏng khi có lực khác ngoài trọng lực tác dụng. Chúng đo trực tiếp độ nhớt động (còn gọi là độ nhớt tuyệt đối), tức là đại lượng đo lường sức cản nội tại của chất lỏng đối với dòng chảy dưới tác dụng của một lực bên ngoài, bất kể mật độ của nó. Các thiết kế phổ biến bao gồm: máy đo loại quay, loại bi rơi và loại pít-tông dao động; kết quả được biểu thị bằng đơn vị centipoise (cP) hoặc milipascal-giây (mPa·s).
2. Các ứng dụng và ngành công nghiệp tiêu biểu
Các máy đo độ nhớt động học thích hợp nhất cho các phép thử được thực hiện trên các chất lỏng loại Newton. Đây là những chất lỏng có độ nhớt không thay đổi theo tốc độ cắt. Các ứng dụng tiêu biểu bao gồm:
Các sản phẩm dầu mỏ (ví dụ: Dầu bôi trơn, nhiên liệu và bitum)
Polymer và nhựa thông
Sơn và lớp phủ
Dầu thực phẩm và siro
Nhiều tiêu chuẩn quốc tế, ví dụ ASTM D445, sử dụng các phép đo độ nhớt động học đối với các sản phẩm dầu mỏ. Các máy đo độ nhớt tự động của Zhongwang dùng để đo độ nhớt của dầu và polymer đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thử nghiệm và có độ chính xác cao.
Các máy đo độ nhớt động lực học hữu ích trong việc kiểm tra cả chất lỏng Newton và chất lỏng phi Newton. Các chất này bao gồm:
Chất kết dính, chất bịt kín và mực in
Dược phẩm (gel, kem, hỗn dịch đặc)
Mỹ phẩm (ví dụ: Kem dưỡng da và dầu gội đầu)
Các chất nóng chảy và dung dịch polymer
Các sản phẩm thực phẩm (ví dụ: nước sốt cà chua, sữa chua, sô cô la)
3. Thiết bị đo lường và tự động hóa
Các nhớt kế động học truyền thống thường hoạt động thủ công và yêu cầu người vận hành dùng đồng hồ bấm giờ để ghi lại thời điểm chất lỏng đi ngang qua một vạch đánh dấu, sau đó phải làm sạch dụng cụ thủy tinh giữa các lần thử. Các hệ thống thủ công tốn nhiều công sức và dễ xảy ra sai sót do con người. Các nhớt kế động học tự động hiện đại do Zhongwang cung cấp sử dụng cảm biến quang để đo thời gian chảy, kết hợp với bể điều nhiệt độ hằng định và hệ thống máy tính để khởi động và dừng quá trình đo thời gian một cách tự động. Điều này loại bỏ yếu tố chủ quan và sự biến thiên trong quy trình đo bằng nhớt kế động học thủ công. Các thiết bị này có nhiều kênh thử nghiệm để vận hành đồng thời trên nhiều mẫu.
Các máy đo độ nhớt động học dao động từ các thiết bị cầm tay đơn giản đến các thiết bị quay tự động, có thể điều chỉnh tốc độ cắt và được trang bị thêm bộ điều khiển nhiệt độ không đổi. Các máy đo độ nhớt động học hoàn toàn tự động có khả năng đặc trưng mẫu ở nhiều tốc độ cắt khác nhau, ví dụ để xác định đường cong dòng chảy và ứng suất chảy. Các giải pháp xử lý chất lỏng và kiểm soát nhiệt độ không đổi của Zhongwang rất hữu ích cho máy đo độ nhớt động học nhờ duy trì quy trình chuẩn bị mẫu.
4. Lựa chọn máy đo độ nhớt phù hợp cho phòng thí nghiệm của bạn
Loại máy đo độ nhớt bạn cần phụ thuộc vào loại chất lỏng bạn kiểm tra và kết quả bạn yêu cầu.
Bạn nên cân nhắc sử dụng máy đo độ nhớt động học nếu:
Bạn đang kiểm tra các chất lỏng Newton như dầu, polymer hoặc nhiên liệu
Tiêu chuẩn ngành của bạn (ví dụ: ASTM, ISO) quy định việc đo độ nhớt động học
Bạn muốn một phép thử đơn giản, có độ lặp lại cao và tiết kiệm chi phí
Bạn yêu cầu phép thử được tự động hóa cao.
Bạn nên cân nhắc sử dụng máy đo độ nhớt động nếu:
Bạn đang kiểm tra các chất lỏng loại phi-Newton
Bạn muốn biết độ nhớt ở các tốc độ cắt khác nhau
Bạn cần đo các mẫu như gel, bột nhão và vật liệu đặc
Bạn muốn thực hiện phân tích sâu hơn về tính lưu biến của mẫu chứ không chỉ dừng lại ở độ nhớt.
TỔNG QUAN
Máy đo độ nhớt động học sử dụng các phép đo dòng chảy do trọng lực gây ra và thích hợp cho các chất lỏng Newton như dầu và polymer. Máy đo độ nhớt động lực học sử dụng các phép đo dựa trên lực và có thể áp dụng cho cả mẫu Newton và phi Newton. Việc lựa chọn máy đo độ nhớt phù hợp rất quan trọng để đảm bảo kết quả đo trong phòng thí nghiệm và kiểm soát chất lượng chính xác, cũng như tuân thủ các tiêu chuẩn. Các máy đo độ nhớt tự động của Công ty TNHH Công nghệ Hàng Châu Trung Vượng (Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd.) được thiết kế nhằm hỗ trợ quý khách, bất kể quý khách đang thực hiện các phép thử yêu cầu đo độ nhớt của dầu và polymer theo nguyên lý động học hay đo độ nhớt của các chất lỏng khác bằng kỹ thuật động lực học, đi kèm giải pháp xử lý dung dịch chính xác, gia nhiệt, khuấy, làm mát và duy trì nhiệt độ không đổi của chúng tôi. Liên hệ với chúng tôi để tìm hiểu thêm về cách các giải pháp máy đo độ nhớt của chúng tôi có thể mang lại lợi ích cho phòng thí nghiệm của quý khách.