Вибрационный метод вискозиметрии



Содержание страницы

Вискозиметры

Вибрационный метод вискозиметрии базируется на определении изменений параметров вынужденных колебаний тела правильной геометрической формы, называемого зондом вибрационного вискозиметра,при погружении его в исследуемую среду. Вязкость исследуемой среды определяется по значениям этих параметров, при этом обычно используется градуировочная кривая вискозиметра (для случая примитивного вибрационного вискозиметра; в целом, не теряя общности, этот принцип переносится и на более сложные приборы).

Введём несколько обозначений:
ω – частота колебаний, τ – время колебания тонкого упруго закрепленного зонда вибрационного вискозиметра, S — площадь пластины зонда вискозиметра; колебания происходят под действием гармонической силы . Вязкость и плотность исследуемой среды соответственно обозначим η и d.

Частотно-фазовый вариант вибрационного метода вискозиметрии используется для сильно-вязких жидкостей. В этом случае измеряется частота колебаний зонда вискозиметра, сначала не погруженного (ω0) и затем погруженного (ω) в жидкость при сдвиге фаз .

Для измерения вязкости менее вязких сред, например, металлических расплавов наиболее подходящим является амплитудно-резонансный вариант вибрационного метода вискозиметрии. В этом случае добиваются того, чтобы амплитуда А колебаний была максимальной (путём подбора частот колебаний). Поэтому измеряемым параметром, по которому определяется вязкость становится амплитуда колебаний зонда вискозиметра. В общем случае для малых значений вязкости имеем:

Учтем поправки С2(сторонние силы: трения, поверхностного натяжения, лобового сопротивления и т.п.). Имеем конечную формулу метода вибрационной вискозиметрии:

Градуировка вискозиметра производится по известным жидкостям (именно определяются постоянные С1,С2).

Вибрационный метод вискозиметрии

Вискозиметрия, используемая для определения значения вязкости, позволяет оценить такие важные параметры материалов в растворе или расплаве, как, например, степень диспергирования наполнителя, существование полимерных связующих между его частицами и т. д.

Вязкостью (динамической вязкостью) η называют коэффициент пропорциональности между скоростью сдвига æ и напряжением сдвига σ в уравнении Ньютона σ = ηæ, описывающем так называемые ньютоновские системы — системы, в которых напряжение сдвига σ линейно зависит от скорости сдвига æ. В неньютоновских системах определяют эффективную вязкость — отношение напряжения сдвига σ к скорости сдвига æ, которая зависит от η и æ. В системе СИ вязкость измеряется в паскаль-секундах (Па·с). Используется также единица измерения пуаз (1 П = 0,1 Па·с).

Наиболее распространены три метода измерения вязкости: капиллярный, вибрационный и ротационный. В капиллярной вискозиметрии вязкость определяется по скорости течения жидкости в капилляре, в вибрационной — по сопротивлению колебательному движению тела в среде или по интенсивности поглощения колебаний, в ротационной — по изменению крутящего момента при заданной угловой скорости. В лабораторной практике также широко применяются еще три метода вискозиметрии: падающего шарика, пенетрационный (проникающий) и пластометрия. В методе падающего шарика вязкость определяют по скорости равномерного падения шарика в вязкой среде, используя формулу Стокса. Методы пенетрации и пластометрии используют для исследования высоковязких сред: в первом случае в среду вдавливают твердое тело (например, цилиндр, конус или сферу) и по скорости его движения или по величине приложенного усилия судят о величине вязкости, во втором случае исследуют либо сдвиговое течение жидкости между смещающимися друг относительно друга плоскопараллельными пластинками, либо растекание вещества при их сдавливании.

В настоящее время разработано и используется большое число разнообразных конструкций вискозиметров, предназначенных для измерения вязкости в широком диапазоне: от 10 –5 Па·с для газов до 10 12 Па·с для полимерных систем.

Вибрационный метод вискозиметрии

Этот метод является на данный момент самым перспективным в нефтехимической отрасли. Его используют повсеместно, в том числе нам интересна перспектива этого метода в качестве эталонного, для мобильной поверочной установки. [12]

Вибрационные вискозиметры имеют следующие основные преимущества: удобство и простоту использования, небольшие габариты вибрационного зонда, возможность контроля взрывоопасных жидкостей, возможность контроля вязкости жидкостей, находящихся при высокой температуре и высоком давлении, хорошие динамические параметры, возможность автоматизации процесса измерения и передачи информации как для исполнительных актюаторов агрегатов технологического процесса, так и передачи ее на большие расстояния по телеметрическим или беспроводным каналам связи на основе Интернет технологий. [8]

Основные контролируемые параметры вибрационного измерительного зонда резонансная частота, амплитуда механических колебаний, сдвиг фаз между возбуждающей силой преобразователя и параметрами колебания приемного преобразователя зонда, а также декремент затухания механических колебаний. [8]

Классификация вибрационных вискозиметров приведена в таблице 1 из которой можно проанализировать преимущества и недостатки каждого метода измерения.[8]

Классификация основных параметров вибрационных вискозиметров?

В существующих вискозиметрах измерение вязкости ведут в двух режимах возбуждения вибрационных преобразователей измерительного зонда. В непрерывном режиме возбуждения измеряют следующие параметры зонда: частоту, амплитуду механических колебаний и фазовые соотношения между колебаниями возбуждающего и приемного преобразователей измерительного зонда. В импульсном режиме возбуждения – измеряют величину коэффициента (декремента) затухания вибрационного зонда. [8]

Важнейшим теоретическим достижением в области вибрационной вискозиметрии является создание математических моделей для расчетов безразмерных коэффициентов демпфирования Do измерительного зонда контролируемой жидкостью. При этом для различных видов механических колебаний измерительных зондов выведены формулы для расчета коэффициентов Do , связывающие конструктивные механические параметры зондов и параметры контролируемой жидкости – вязкость h и плотность rж (таблица 2). [8]

Для вибрационных вискозиметров предложен и используется ряд практических методов измерения вязкости жидкости. Ранее отмечалось, что понижение частоты колебаний зонда во всех отношениях весьма выгодно для построения вибрационных вискозиметров. [8]

Существенным достижением в области разработки различных методов конструирования вибрационных вискозиметров, в т. ч. и при переходе к колебаниям низкой частоты является возможность использовать измерительные зонды неидеальной (неправильной) конфигурации, что позволяет удовлетворительно решить многие жесткие требования, продиктованные условиями использования вибровискозиметров в промышленных условиях. [8]

реферат Измерение вязкости при помощи вискозиметров

Основные методы вискозиметрии: капиллярный, вибрационный, ротационный и ультразвуковой, метод падающего шарика. Классификация и применение вискозиметров. Вискозиметры: вибрационный, Гепплера, Брукфильда, капиллярный, ротационный, чашечный; их описание.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

Подобные документы

Нахождение дефектов в изделии с помощью ультразвукового дефектоскопа. Визуально-оптический контроль сварных соединений на наличие дефектов. Методы капиллярной дефектоскопии: люминесцентный, цветной и люминесцентно-цветной. Магнитный метод контроля.

реферат [1,4 M], добавлен 21.01.2011

Развитие добывающей и перерабатывающей промышленности, назначение и применение горных машин. Техническое описание вибрационного грохота, возможные отказы, методы и средства их устранения, техническое обслуживание, необходимое количество запасных частей.

курсовая работа [166,8 K], добавлен 21.03.2010

Назначение и область применения метода капиллярной вискозиметрии. Характеристики погрешностей измерений. Средства измерения, вспомогательные устройства и материалы. Определение кинематической вязкости прозрачных жидкостей, обработка результатов измерений.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.03.2015

Технологическая схема производства хлебобулочных изделий. Описание порядка монтажа, обкатки и настройки тестомесильной машины. Проведение технического обслуживания печи ротационной. Рецептуры и режимы приготовления теста для выпечки опорными способами.

отчет по практике [918,9 K], добавлен 02.12.2014

Разработка (модернизация) конструкции ротационной печи. Описание принципа действия и режима работы оборудования. Определение габаритных размеров. Тепловой баланс и расход топлива. Диапазон установки температуры в пекарной камере, площадь выпечки.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.11.2014

Классификация внутритрубных дефектоскопов. Ультразвуковые внутритрубные дефектоскопы для прямого высокоточного измерения толщины стенки трубы и для обнаружения трещин на ранней стадии. Принцип действия ультразвуковых дефектоскопов и их применение.

курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.03.2013

Ознакомление с назначением, устройством, принципом работы, правилами эксплуатации, особенностями технического ухода, причинами неполадок и потребной производительностью ротационных вакуумных насосов типа УВУ-45/60 РВН-40/350, ВВН-3 доильной системы.

лабораторная работа [1,9 M], добавлен 01.05.2010

Организация рабочего места слесаря-ремонтника. Инструмент, оборудование и приспособления, применяемые при ремонте. Материалы, применяемые в ремонтном деле. Правила эксплуатации, основные неисправности и их устранение. Контроль качества выполнения ремонта.

дипломная работа [4,5 M], добавлен 09.01.2009

Классификация вибрационных загрузочных устройств. Элементы теории виброперемещений изделий. Расчет режима работы, конструктивных размеров чаши и выбор угла наклона лотка вибрационных загрузочных устройств. Расчет параметров электромагнитного вибратора.

методичка [1,3 M], добавлен 22.01.2015

Ультразвуковые методы контроля позволяют получить информацию о дефектах, расположенных на значительной глубине в различных материалах, изделиях и сварных соединениях. Физические основы ультразвуковой дефектоскопии. Классификация методов контроля.

Измерение вязкости при помощи вискозиметров

Основные методы вискозиметрии: капиллярный, вибрационный, ротационный и ультразвуковой, метод падающего шарика. Классификация и применение вискозиметров. Вискозиметры: вибрационный, Гепплера, Брукфильда, капиллярный, ротационный, чашечный; их описание.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Нахождение дефектов в изделии с помощью ультразвукового дефектоскопа. Визуально-оптический контроль сварных соединений на наличие дефектов. Методы капиллярной дефектоскопии: люминесцентный, цветной и люминесцентно-цветной. Магнитный метод контроля.

реферат [1,4 M], добавлен 21.01.2011

Развитие добывающей и перерабатывающей промышленности, назначение и применение горных машин. Техническое описание вибрационного грохота, возможные отказы, методы и средства их устранения, техническое обслуживание, необходимое количество запасных частей.

курсовая работа [166,8 K], добавлен 21.03.2010

Назначение и область применения метода капиллярной вискозиметрии. Характеристики погрешностей измерений. Средства измерения, вспомогательные устройства и материалы. Определение кинематической вязкости прозрачных жидкостей, обработка результатов измерений.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.03.2015

Технологическая схема производства хлебобулочных изделий. Описание порядка монтажа, обкатки и настройки тестомесильной машины. Проведение технического обслуживания печи ротационной. Рецептуры и режимы приготовления теста для выпечки опорными способами.

отчет по практике [918,9 K], добавлен 02.12.2014

Разработка (модернизация) конструкции ротационной печи. Описание принципа действия и режима работы оборудования. Определение габаритных размеров. Тепловой баланс и расход топлива. Диапазон установки температуры в пекарной камере, площадь выпечки.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.11.2014

Классификация внутритрубных дефектоскопов. Ультразвуковые внутритрубные дефектоскопы для прямого высокоточного измерения толщины стенки трубы и для обнаружения трещин на ранней стадии. Принцип действия ультразвуковых дефектоскопов и их применение.

курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.03.2013

Ознакомление с назначением, устройством, принципом работы, правилами эксплуатации, особенностями технического ухода, причинами неполадок и потребной производительностью ротационных вакуумных насосов типа УВУ-45/60 РВН-40/350, ВВН-3 доильной системы.

лабораторная работа [1,9 M], добавлен 01.05.2010

Организация рабочего места слесаря-ремонтника. Инструмент, оборудование и приспособления, применяемые при ремонте. Материалы, применяемые в ремонтном деле. Правила эксплуатации, основные неисправности и их устранение. Контроль качества выполнения ремонта.

дипломная работа [4,5 M], добавлен 09.01.2009

Классификация вибрационных загрузочных устройств. Элементы теории виброперемещений изделий. Расчет режима работы, конструктивных размеров чаши и выбор угла наклона лотка вибрационных загрузочных устройств. Расчет параметров электромагнитного вибратора.

методичка [1,3 M], добавлен 22.01.2015

Ультразвуковые методы контроля позволяют получить информацию о дефектах, расположенных на значительной глубине в различных материалах, изделиях и сварных соединениях. Физические основы ультразвуковой дефектоскопии. Классификация методов контроля.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о