Что такое капиллярный вискозиметр?

Капиллярный вискозиметр — это прибор, используемый для измерения вязкости или толщины жидкости путем измерения того, сколько времени требуется жидкости, чтобы течь через трубку малого диаметра или капилляр. Время потока или истечения прямо пропорционально кинематической вязкости жидкости и может быть преобразовано непосредственно в вязкость с использованием коэффициента преобразования, уникального для каждого прибора. Вязкость обычно зависит от температуры, поэтому капиллярный вискозиметр обычно используется в водяной бане с регулируемой температурой, настроенной на определенную температуру.

Вязкость можно рассматривать как внутреннее трение жидкости или ее тенденцию сопротивляться течению. Таким образом, вязкость является важным свойством жидкостей. Это имеет решающее значение для смазочных материалов, красок, напитков и в любом случае, когда жидкость необходимо перекачивать, перемешивать или манипулировать ею.

Капиллярный вискозиметр может иметь любую из нескольких конструкций, но наиболее распространенным является U-образный вискозиметр или вискозиметр Оствальда, типичными из которых являются типы Кэннона-Фенске и Уббелоде. Капиллярный вискозиметр Кэннона-Фенске представляет собой U-образный кусок стеклянной трубки с двумя стеклянными колбами или камерами на одном плече, разделенными калиброванной длиной капиллярной трубки. Другая лампочка находится низко на другом плече, на которое заряжается образец. Затем образец и капиллярный вискозиметр подвешивают в водяной бане с фиксированной температурой и дают им прийти к тепловому равновесию.

После достижения теплового равновесия образец поднимается в верхнюю камеру, и начинается испытание. Испытываемому образцу позволяют перетекать из верхней камеры в нижнюю через капилляр и измеряют время истечения, или время, необходимое для прохождения капилляра по всей его длине. Капиллярные вискозиметры поставляются с коэффициентом преобразования, предоставляемым производителем, который позволяет рассчитать кинематическую вязкость непосредственно по времени истечения.

Для высоковязких жидкостей можно использовать растворы этих веществ в подходящем растворителе и определять вязкость растворов при различных концентрациях. Построение графика зависимости процентной концентрации от вязкости позволяет определить вязкость чистой жидкости путем экстраполяции графика до нулевой концентрации растворителя.

В системе Standard International (SI) вязкость измеряется в Па*с или Паскалях-секундах. Однако для большинства жидкостей это довольно много, и вязкость чаще измеряют в мПа*с или миллипаскалях*секундах, что составляет одну тысячную паскаля*секунды. В системе cgs, до сих пор используемой Американским обществом испытаний и материалов, единицей вязкости является пуаз или, чаще, сантипуаз (сП), который составляет сотую часть пуаза. И система СИ, и система СГС основаны на метрической системе, поэтому преобразование между ними простое, а 1 сП равен 1 мПа*с.