Курсова робота
Методи, прибори й засоби для вимірюванняв’язкості
Зміст
Вступ
Метрологія.Історичні аспекти метрології
1.Основні поняття й категорії метрології
2.Виміри механічних величин
2.1Лінійні виміри
3.Вимір в'язкості
3.1Віскозиметри
3.2Реометри
3.3Шпинделі різної геометрії
3.4Контроль температури
3.5Вимір в'язкості зразків малого об'єму
3.6Вимір низької в'язкості
3.7Вимір в'язкості при високій температурі
3.8Визначення швидкості зрушення
3.9Вимір з високою швидкістю зрушення
3.10Визначення напруги зрушення
3.11Нетекучі матеріали
3.12Спеціальні аксесуари
3.13Вимір в'язкості в небезпечних умовах
4.Таблиці конверсії різних величин виміру в'язкості
Висновок
Умовивиміру
Списоквикористовуваної літератури
Вступ
Метрологія. Історичніаспекти метрології
/>Як тількилюдина стала обмінювати або продавати результати своєї праці, виникло запитання– наскільки великий еквівалент цієї праці і наскільки велика кількістьпродукту, представлений на обмін або продаж. Для характеристики цих величинвикористовувалися різні властивості продукту — розміри,- як лінійні, так іоб'ємні,- маса або вага, пізніше колір, смак, склад і т.д. і т.п. Природно, щоза давніх часів ще не існувало розвиненого математичного апарата, не було чіткосформульованих фізичних законів, що дозволяють охарактеризувати якість івартість товару. Проте проблема справедливої збалансованої торгівлі булаактуальна завжди. Від цього залежав добробут суспільства, від цього ж виникаливійни.
Першими засобами забезпеченняєдності вимірів були об'єкти, які є в розпорядженні людини завжди. Такз'явилися перші міри довжини, що опираються на розміри рук і ніг людини. НаРусі використовувалися лікоть, п'ядь, сажень, косий сажень. На Заході — дюйм,фут, що зберегли свою назву дотепер. Оскільки розміри рук і ніг у різних людейбули різними, те належна єдність вимірів не завжди вдавалося забезпечити. Наступнимкроком були законодавчі акти різних правителів, що пропонують, наприклад, заодиницю довжини вважати середню довжину стопи декількох людей. Іноді правителіпросто робили два карби на стіні ринкової площі, пропонуючи всім торговцямробити копії таких «еталонних мір». У цей час таку міру можна бачити наВандомської площі в Парижу в тім місці, де колись розташовувався головний ринокЄвропи.
У міру розвитку людства йнауки, особливо фізики й математики, проблему забезпечення єдності вимірівстали вирішувати більш широко. З'явилися державні служби й сховища мер, з якимиторговцям у законодавчому порядку пропонувалося порівнювати свої міри. Длявизначення розмірів одиниць вибиралися розміри об'єктів, що не змінюютьсязгодом. Наприклад, для визначення розміру одиниці довжини вимірявся меридіанЗемлі, для визначення одиниці маси вимірялася маса літра води. Одиниці часу здавніх часів до справжнього моменту зв'язують із обертанням Землі навколо Сонцяй навколо власної осі.
Подальший прогрес узабезпеченні єдності вимірів складався вже в довільному виборі одиниць, непов'язаних з речовинами або об'єктами. Це пов'язане з тим фактом, що виготовитикопію міри (передати розмір одиниці якої-небудь величини) можна з набагатобільше високою точністю, чим повторно незалежно відтворити цю міру. Справді,точність визначення довжини меридіана й ділення його на 40 мільйонів частинвиявляється дуже невисокою. Докладно до цього ми повернемося при визначенніосновних понять і категорій метрології. Тут у короткому історичному екскурсіцікаво згадати, що програма виміру довжини паризького меридіана виявиласябільше корисної в складанні докладних карт перед наполеонівськими війнами, чиму точному визначенні одиниці довжини.
Гігантський стрибок уточності вимірів механічних величин був зроблений при впровадженні лазерів увимірювальну техніку. Образно говорячи, точність засобів виміри сталавизначатися параметрами окремого атома. Якщо вибрати певний тип атома, певнийізотоп елемента, помістити атоми в резонатор лазера й використовувати всіпереваги, властивому лазерному випромінюванню, то реально досяжна погрішністьвідтворення одиниці довжини може позначатися в тринадцятому-чотирнадцятомузнаках.
Історія розвитку науки прозабезпечення єдності вимірів може бути простежена не тільки на вдосконалюванніточності й однаковості визначення якоїсь однієї одиниці. Важливим моментом єкількість одиниць фізичних величин, їхнє віднесення до основного або похідним,а також історичний аспект утворення дольних і кратних одиниць.
У міру вдосконалювання фізикий математики з'явилася проблема виміру нового класу фізичних величин. Так прирозвитку теорії електрики встало питання — як бути з одиницями електромагнітнихвеличин? З одного боку, новий клас явищ підказував необхідність введення новиходиниць і величин. З іншого боку — був установлений зв'язок міжелектромагнітними явищами й ефектами механічними — закони Кулона йБио-Савара-Лапласа. Точки зору найбільш авторитетних учених із цього приводутакож розділилися. Деякі вважали, що «розгляд (електромагнітних явищ) будебільше плідним, якщо ввести четверту, що не залежить від механічних одиницю»(А. Зоммерфельд). Інші, навпроти, уважали різні прояви властивостей матеріїєдиним цілим і були супротивниками введення незалежних електричних величин іодиниць. У результаті в практиці з'явилися системи одиниць фізичних величин, щомають різне число основних, тобто довільно обраних, фізичних величин. Докладнона цьому ми зупинимося в розділі, присвяченому одиницям фізичних величин.
З історичної точки зору цікавозвернути увагу на сформовану практику утворення дольних (більше дрібних) ікратних (більших) одиниць фізичних величин. У цей час ми користуємося восновному десятковою системою рахунку, і діюча міжнародна система одиницьфізичних величин пропонує утворювати дольні й кратні одиниці, помножуючи розміросновної одиниці на множник, кратний десяти. Проте історія знає використаннянайрізноманітніших множників кратності. Наприклад, сажень як міра довжинирівнялася трьом аршинам, 1 фут рівнявся 12 дюймам, 1 аршин — 16 вершкам, 1 пуд — 40 фунтам, 1 золотник — 96 часткам, 1 верста — 500 сажням іт.д.
Така історично сформованапрактика утворення дольних і кратних величин виявилася вкрай незручною. Томупри прийнятті міжнародної системи одиниць СВ на цю проблему зверталася особливаувага. По великому рахунку десяткова система виявилася незручною тільки привирахуванні часу, тому що одиниці однойменної величини різного розмірувиявилися кратними 12 (співвідношення року й місяця) і 365,25 (співвідношенняроку й доби). Ця кратність обумовлена швидкістю обертання Землі й фазами Місяцяі є найбільш природною. Подальша заміна кратності в співвідношеннігодина-хвилина й хвилина-секунда з 60 на кратне 10 уже особливого змісту немала. З інших часто вживаних фізичних величин і одиниць відступу від десятковоїсистеми збереглося в градусній мері кута, коли окружність ділиться на 360градусів, а градус на хвилини й секунди.
Роблячи історичний екскурс уметрологію, не слід забувати, що все сказане повною мірою ставиться тільки докраїн-учасницям Метричної конвенції. У багатьох країнах дотепер зберігаєтьсясвоя особлива, іноді екзотична система фізичних величин і одиниць. Серед цихкраїн, як це ні дивно, перебувають Сполучені Штати Америки — сучаснасупердержава. Усередині цієї країни дотепер у побуті величини й одиниці староїАнглії. Навіть температуру там прийнято вимірювати в градусах Фаренгейта.
У зв'язку з вищевикладенимзнайомство із системами одиниць, відмінними від системи СВ, знайомство зрізними системами рахунку одиниць при вимірах у цей час носять не тількипізнавальний характер. При розширенні міжнародних контактів може виявитися так,що знання альтернативних систем величин і одиниць послужить користувачеві добруслужбу.
При викладі основнихмоментів, що ставляться до системи СВ й при розгляді окремих видів вимірів миіноді будемо вертатися до історичних корінь вибору тих або інших фізичнихвеличин. Зараз важливо пам'ятати, що розглянута проблема оптимального виборуфізичних величин і одиниць буде існувати завжди, тому що науково-технічнийпрогрес постійно надає нові можливості в практиці вимірів. Сьогодні це лазери йсинхротронне випромінювання, і завтра, можливо, з'являться нові обрії, щоопираються на «теплу надпровідність» або яке-небудь чудове досягнення людськоїдумки.
/>/>
1. Основні поняття ікатегорії метрології
Перш ніж розглядати різніметоди, що забезпечують єдність вимірів, необхідно визначити основні поняття йкатегорії. Тому в метрології дуже важливо правильно використовувати терміни,необхідно визначити, що саме мається на увазі під тим або іншою назвою.
/>Фізичнавеличина. Під цим визначенням мається на увазі властивість, загальне в якісномувідношенні багатьом об'єктам, але в кількісному відношенні індивідуальне длякожного об'єкта. Або, випливаючи Леонардові Ейлеру, «величиною називається все,що здатне збільшуватися або зменшуватися, або те, до чого можна щось додати абоотчого можна відняти».
Взагалі поняття «величина»багатовидове, тобто стосовне не тільки до фізичних величин, що є об'єктамивиміру. До величин можна віднести кількість грошей, ідей і т.п., тому що до цихкатегорій застосовне визначення величини. Із цієї причини в стандартах (ДЕРЖСТАНДАРТ-3951-47і ДЕРЖСТАНДАРТ-16263-70) приводиться тільки поняття «фізичної величини», тобтовеличини, що характеризує властивості фізичних об'єктів. У вимірювальнійтехніці прикметник «фізична» звичайно опускається.
/>Одиницяфізичної величини — фізична величина, який по визначенню додане значення, рівнеодиниці. Посилаючись ще раз на Леонарда Эйлера: «Неможливо визначити абовиміряти одну величину інакше, як прийнявши в якості відомої іншу величинуцього ж роду й указавши співвідношення, у якому вона перебуває до неї». Інакшекажучи, для того щоб охарактеризувати яку-небудь фізичну величину, потрібнодовільно вибрати як одиниця виміру яку-небудь іншу величину того ж роду.
/>Міра — носійрозміру одиниці фізичної величини, тобто засіб виміру, призначене длявідтворення фізичної величини даного розміру. Типовими прикладами мер є гирі,рулетки, лінійки. В інших видах вимірів міри можуть мати вигляд призми,речовини з відомими властивостями й т.д. При розгляді окремих видів виміру мибудемо спеціально зупинятися на проблемі створення мер.
/>Вимір — пізнавальний процес, що полягає в порівнянні даної величини з відомоювеличиною, прийнятої за одиницю. Виміру підрозділяють на прямі, непрямі,сукупні й спільні.
/>Прямі виміри- процес, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо здосвідчених даних. Найпростіші випадки прямих вимірів — виміру довжинилінійкою, температури — термометром, напруги — вольтметром і т.п.
/>Непрямівиміри — вид виміру, результат яких визначають із прямих вимірів, пов'язаних звимірюваною величиною відомою залежністю. Наприклад, площа можна виміряти якдобуток результатів двох лінійних вимірів координат, об'єм — як результат трьохлінійних вимірів. Так само опір електричного кола або потужність електричного коламожна виміряти за значеннями різниці потенціалів і сили струму.
/>Сукупнівиміри — це виміру, у яких результат знаходять за даними повторних виміріводнієї або декількох однойменних величин при різних сполученнях мір або цихвеличин. Наприклад, сукупними є виміри, при яких масу окремих гир наборузнаходять по відомій масі однієї з них і за результатами прямих порівнянь масрізних сполучень гир.
/>Спільнимивимірами називають вироблені прямі або непрямі виміри двох або декількохвеличин. Метою таких вимірів є встановлення функціональної залежності міжвеличинами. Наприклад, спільними будуть виміру температури, тиску й об'єму,займаного газом, виміру довжини тіла залежно від температури й т.д.
/>Засіб виміру- технічний засіб, використовуваний при вимірах і метрологічні характеристики,що мають нормовані. У число засобів вимірів входять міри, вимірювальні прилади,вимірювальні установки, вимірювальні системи й перетворювачі, стандартні зразкискладу й властивостей різних речовин і матеріалів. По тимчасовиххарактеристиках виміру підрозділяються на:
— статичні, при якихвимірювана величина залишається незмінної в часі;
— динамічні, у процесі якихвимірювана величина змінюється. По способі вираження результатів вимірипідрозділяються на:
абсолютні, які засновані напрямих або непрямих вимірах декількох величин і на використанні констант і врезультаті яких виходить абсолютне значення величини у відповідних одиницях;
відносні виміри, які недозволяють безпосередньо виразити результат в узаконених одиницях, аледозволяють знайти відношення результату виміру до якої-небудь однойменноївеличини з невідомим у ряді випадків значенням. Наприклад, це може бутивідносна вологість, відносний тиск, подовження й т.д.
Основними характеристикамивимірів є: принцип виміру, метод виміру, погрішність, точність, вірогідність іправильність вимірів.
/>Принципвимірів — фізичне явище або їхня сукупність, покладені в основу вимірів.Наприклад, маса може бути обмірювана опираючись на гравітацію, а може бутиобмірювана на основі інерційних властивостей. Температура може бути обмірюванапо тепловому випромінюванню тіла або по її впливі на об'єм якої-небудь рідини втермометрі й т.д.
/>Метод вимірів- сукупність принципів і засобів вимірів. В у згаданому вище прикладі з виміромтемператури виміру по тепловому випромінюванню відносять до неконтактногометоду термометрії, виміру термометром є контактний метод термометрії.
/>Погрішністьвимірів — різниця між отриманим при вимірі значенням величини і її щиримзначенням. Погрішність вимірів пов'язана з недосконалістю методів і засобіввимірів, з недостатнім досвідом спостерігача, зі сторонніми впливами нарезультат виміру. Докладно причини погрішностей і способи їхнього усунення абомінімізації розглянуті в спеціальній главі, оскільки оцінка й облікпогрішностей вимірів є одним з найважливіших розділів метрології.
/>Точністьвимірів — характеристика виміру, що відбиває близькість їхніх результатів дощирого значення вимірюваної величини. Кількісно точність виражається величиною,зворотної модулю відносної погрішності, тобто
/>(1.1)
де Q — щире значеннявимірюваної величини, Д — погрішність виміру, рівна
/>(1.2)
де Х — результат виміру.Якщо, наприклад, відносна погрішність виміру дорівнює 10-2%, тоточність буде дорівнює 104.
/>Правильність вимірів- якість вимірів, що відбиває близькість до нуля систематичних погрішностей,тобто погрішностей, які залишаються постійними або закономірно змінюються впроцесі виміру. Правильність вимірів залежить від того, наскільки вірно(правильно) були обрані методи й засоби вимірів.
/>Вірогідністьвимірів — характеристика якості вимірів, що розділяє всі результати надостовірні й недостовірні в залежності тому, відомі або невідомі імовірнісніхарактеристики їхніх відхилень від щирих значень відповідних величин.Результати вимірів, вірогідність яких невідома, можуть служити джереломдезінформації.
При виконанні різних робіт зметрологічного забезпечення вимірів використовуються специфічні категорії, якітеж мають потребу у визначенні. Ці категорії наступні:
/>Атестація — перевірка метрологічних характеристик (погрішності вимірів, точності,вірогідності, правильності) реального засобу виміру.
/>Сертифікація- перевірка відповідності засобу виміру стандартам даної країни, даної галузі звидачею документа-сертифіката відповідності. При сертифікації крімметрологічних характеристик перевірці підлягають всі пункти, що втримуються внауково-технічній документації на даний засіб виміри. Це можуть бути вимоги поелектробезпечності, по екологічній безпеці, по впливі змін кліматичнихпараметрів. Обов'язковим є наявність методів і засобів перевірки даного засобувиміру.
/>Перевірка — періодичний контроль погрішностей показань засобів виміру по засобах вимірубільше високого класу точності (зразковим приладам або зразковій мері). Якправило, перевірка закінчується видачею свідчення про перевірку або тавруваннявимірювального приладу/>.
Градировка — нанесення оцінокна шкалу приладу або одержання залежності показань цифрового індикатора відзначення вимірюваної фізичної величини. Часто в технічних вимірах підградировкою розуміють періодичний контроль працездатності приладу по мірах, щоне мають метрологічного статусу або по убудованим у прилад спеціальнимпристроям. Іноді таку процедуру називають калібруванням і цим словом пишетьсяна робочій панелі приладу.
Цей термін насправді вметрології зайнятий, і калібруванням відповідно до стандартів називають трохиіншу процедуру.
/>Калібруванняміри або набору мерло — перевірка сукупності однозначних мір або багатозначноїміри на різних оцінках шкали. Інакше кажучи, калібрування — це перевірка міриза допомогою сукупних вимірів. Іноді термін «калібрування» уживають як синонімперевірки, однак калібруванням можна називати тільки таку перевірку, при якійрівняються кілька мір або ділення шкали між собою в різних сполученнях.
/>
2. Виміри механічнихвеличин
/>/>2.1 Лінійні виміри
У технологічних лінійнихвимірах найбільше часто затребуваними є наступні:
а) Товщини листовихматеріалів;
б) Товщини плівок (фарба,волога, метал);
в) Глибина травлення йгравіювання;
г) Шорсткості поверхні;
д) Тиску;
е) В'язкості ;
ж) Твердості;
з) Рівня рідин.
Традиційні виміри переміщеньявляють собою добре відомі лінійки, ноніуси й мікрометричні гвинти. Лінійкивиготовляються або у вигляді жорсткої конструкції, або у вигляді гнучкоїстрічки (рулетки). Виміри проводяться безпосереднім порівнянням розмірупредмета з діленнями шкали лінійки. Ноніус являє собою додаткову шкалу,нанесену на рухливу каретку, що переміщається вільно уздовж лінійки. Шкалиноніуса нанесені таким чином, що дев'ять ділень лінійки розділені на десятьрівних частин.
Якщо проводити виміру, то єможливість визначити розміри з точністю до 1/10 частки ділення основноїлінійки. Для цього досить визначити, яке ділення ноніуса збігаєтеся цілимділенням основної шкали. Якщо, наприклад, з діленням основної шкали збігаєтьсяперше ділення ноніуса, то це означає, що вимірювана довжина на 1/10 частинуділення основної шкали більш того значення, у якого розташовується нульоведілення ноніуса. Якщо збігається друге ділення, то розмір на 2/10 більше, іт.д.
Найчастіше використовуєтьсятак званий прямий ноніус, у якого ціни ділення на 1/10 частину менше ціниділення основної шкали. Іноді застосовують зворотний ноніус, у якого цінаділення на 1/10 більше ціни ділення основної шкали, тобто 11 ділень діляться на10 частин. Користуватися ним треба також, як і прямим ноніусом, тобто цілучастина вимірюваної величини зчитувати з меншого значення основної шкали, міжякими зупинився нуль ноніуса, а десяті частки визначати по збігу ділення шкалиноніуса з діленням основної шкали.
У деяких вимірювальнихінструментах, найчастіше в кутомірних, застосовується круговий ноніус.Принципово він нічим не відрізняється від лінійного ноніуса, тільки ділення наньому нанесені на невелику дугову лінійку (алиаду), що вільно переміщаєтьсяуздовж основної шкали (лімба).
Мікрометричний гвинт даєможливість відраховувати більше дрібні частки ділення основної шкали, чимноніус. Мікрометричний гвинт являє собою ретельно виготовлений гвинт із крокомв 0,5 або в 1,0 мм. Голівка гвинта являє собою лімб, або барабан з діленнями,що дозволяє робити звіти або 1/50, або 1/100 обороту. Таким чином, затискаючиоб'єкт вимірів між упорами мікрометричного гвинта, можна виміряти розміриоб'єкта з точністю до 1/100 мм і вище, якщо взяти до уваги можливість оцінкичастки ділення.
Ноніусом оснащені широкозастосовувані у вимірювальній практиці інструменти, називані штангенциркулями.
Мікрометри виготовляють увигляді скоби із цифрами, один із яких переміщається мікрометричним гвинтом.
Вимірювальні пристрої длялінійних вимірів на якій-небудь поверхні роблять у вигляді індикаторнихпристроїв, тобто рухливих штоків із зубчастим колесом. Так зробленіглибиноміри, товщиноміри, ростоміри. Шток як би «обмацує» поверхня й, передаючипереміщення зубчастому колесу, реєструє профіль поверхні.
Товщину листових матеріаліввимірюють також по поглинанню світлового або активного випромінювання. Інодідля виміру товщини використовують ємнісні або індуктивні датчики.
Товщини плівок вимірюютьоптичними методами по відбиттю або поглинанню світла.
Велика кількість вимірівведеться лупами або вимірювальними мікроскопами. Принцип виміру складається увимірі координати якої-небудь крапки, шляхом візування її в мікроскоп. Довжинуоб'єкта знаходять по різниці відліку крайніх крапок об'єкта. Невеликіпереміщення можна виміряти окуляр-мікрометром — окуляром, постаченим візирноюсіткою, розташованої у фокусі окуляра. Візирна сітка може переміщатися в полезору окуляра мікрометричним гвинтом.
Переміщаючи сітку гвинтом,наводять мітки на крайні крапки об'єкта, і розміри визначають як різницю .
Підвищити точність вимірудовжин можна шляхом компарування (порівняння) довжин об'єкта й стандартноїшкали. Якщо ця шкала виконана у вигляді лінійки, то компарируються відлік поцій лінійці. Для підвищення точності в длиномірах — компараторах відліквиробляється з використанням лінійки, ноніуса й мікрометричного гвинта.Виробляється це в такий спосіб: в один з мікроскопів візується крапка об'єкта,координати якої потрібно визначити. В інший мікроскоп — вимірювальний — візуються ділення шкали, нанесеної на скло. Вимірювальний мікроскоп дозволяєвізувати принаймні два ділення на скляній шкалі. Відлік знімається з лінійки,ноніуса й мікрометричного гвинта.
У сучасних компараторахдовжин виміри проводяться порівнянням розмірів об'єкта з розміром вимірювальнихдифракційних ґрат. Принцип роботи такого відлікового пристрою ілюструється.
Вимірювальні ґрати являютьсобою пару ґрат, одна й з яких може бути відбивної. За прозорими ґратамирозташовується джерело світла й пристрій, що фото реєструють, наприкладфотодіод. Переміщаючи один із ґрат, потрібно реєструвати число минаючих уфокусі об'єктива максимумів або мінімумів. Порівнюючи це число для крайніхкрапок об'єкта, легко знайти його розміри, якщо відомо крок ґрат.
Вимірювальні ґрати в цей часвитісняють візуальні компаратори. Причин цьому можна назвати трохи. Самаголовна — процес виміру легко автоматизувати, тобто немає потреби користуватисязоровою трубою, що для масових вимірів утомливо. Друга причина — високаточність виміру, обумовлений тільки періодом ґрати. При цьому висока точністьвиходить як для малих переміщень, так і для більших (порядку 1 м і більше). Ще одна приваблива риса вимірювальних ґрат — можливість створення реверсивнихмеханізмів і підключення комп'ютерів.
Вимірювальні ґрати в лінійнихвимірах використовуються як універсальні міри, тобто носії розміру фізичноївеличини. Більшість мерла в лінійних вимірах підрозділяються на штрихові йкінцеві міри. Штрихові міри — це відрізки довжини між якими-небудь штрихами налінійках, ноніусах і мікрометричних гвинтах. На відміну від них кінцеві міри — це стрижні, плитки, щупи, скоби точно відомого розміру. Існують також кінцевіміри різних класів точності — від плиток Йогансона, службовців для перевіркимікрометрів, до грубих щупів, широко використовуваних у машинобудуванні й узагальній техніці.
3. Виміри в'язкості
/>В'язкість — характеристика сил внутрішнього тертя. Сила тертя залежно від в'язкості, рідиниабо газу виражається формулою:
/>(1)
де F — сила опору переміщеннюшарів середовища, що спрямоване убік убування швидкості (знак мінус у формулі);S — площа дії сили й />градієнт швидкості. Одиниця в'язкості всистемі СВ — Паскаль секунда. У системі CGS одиниця в'язкості — Пуаз:
/>(2)
/>
3.1 Віскозиметри
Прилади для виміру в'язкостіназиваються віскозиметрами. У віскозиметрах використовуються два різнихпринципи:
по швидкості витікання рідиниз малого отвору або з капіляра;
по швидкості падіння кульки вгрузлої рідини.
Перший принцип заснований наформулі Пуазейля, що дає залежність між об'ємом рідини, що випливає із трубкирадіусом R і довжиною I:
/>(1)
де P1 і P2 — тиск на торцях трубки; R — радіус трубки; I — довжина; t — час витікання.
Другий принцип вимірув'язкості заснований на вимірі швидкості падіння кулі в грузлому середовищу(формула Стокса):
/>(2)
де v — швидкість падіння кулів рідині;? — щільність матеріалу кулі; ?' — щільність рідини; r — радіус кулі.
Одним із широковикористовуваних приладів для виміру в'язкості є віскозиметр Енглера, у якомувиміряється час витікання 200 р. рідини в порівнянні згодом витікання 200 г води через той же отвір. В'язкість вимірюють у градусах Енглера, що відповідає відношенню часувитікання рідини вчасно витікання води за тих самих умов. Співвідношення міжПуазами й градусами Енглера дається формулою:
/>(3)
де р — щільність рідини вг/см3.
В'язкість, позначена уформулі (3) і певна через силу опору руху називається ще динамічною в'язкістю.Існує поняття кінематичної в'язкості — це в'язкість, віднесена до одиничноїщільності, тобто:
/>(4)
Виміряється кінематичнав'язкість в одиницях L2T-1, тобто M2 /сек усистемі СВ. Та ж одиниця в Сгс-Системі називається стоксом, тобто
/>(5)
Існує ще поняття ударноїв'язкості, обумовленої, як робота для зламу твердого тіла, віднесена до одиниціпоперечного перерізу зламу.
/>(6)
Зворотна в'язкості величинаназивається плинністю:
/>(7)
Іноді в техніку користуютьсяпоняттям питомої в'язкості, тобто відношенням в'язкості рідини до в'язкостіводи:
/>(8)
Віскозиметри Брукфильдапідрозділяються на три основних типи: аналогові (із круговою шкалою), цифрові йпрограмувальні. Основне розходження між ними полягає в способі відображеннярезультатів. В аналогових віскозиметрів результат зчитується по покажчику накруговій шкалі, а в цифрових виводиться на дисплей. Крім того, цифровівіскозиметри обладнані аналоговим виходом 0-10 мВ, до якого можна підключитирізні зовнішні пристрої, такі як дисплей, контролер або самопис.
Внутрішній пристрійаналогових і цифрових віскозиметрів практично однаково й також однаковаметодика використання. Обидва типи представлені однаковим рядом моделей, можутьпрацювати з однаковими аксесуарами й у цілому взаємозамінні (однакові моделі).
Аналогові віскозиметринайдешевші. Вони ідеально підходять для застосувань, де треба швидко вимірятив'язкість, але немає необхідності в постійному записі або у виміріхарактеристик. Хоча віскозиметр може працювати безупинно, знімати показанняможна тільки дискретно, коли покажчик проходить під оглядовим склом або колипокажчик зафіксований і віскозиметр зупинений.
Тривалі виміри вимагаютьпостійної уваги оператора, крім того, що швидко протікають процеси легшезафіксувати при постійному моніторингу. У таких ситуаціях краще використовуватицифрові віскозиметри, які безупинно вимірюють і показують в'язкість. Такіприлади можна залишити без спостереження, а можливість настроїти частоту записупоказань (модель DV-II+) дозволяє зареєструвати найшвидші процеси. Деякікористувачі віддаю перевагу цифровим віскозиметрам, оскільки з ними відпадаєнеобхідність інтерполяції даних, чого іноді неможливо уникнути при роботі заналоговим устаткуванням. Точність виміру для обох типів однакова.
Цифрові віскозиметри (завинятком моделі DV-E) можна також використовувати з геометрією конус/плита.
Стандартні моделівіскозиметрів мають множина модифікацій, наприклад моделі із проміжним крутниймоментом пружини. Щоб підібрати модель, оптимальну для Ваших задач, найкращеодержати консультацію в місцевого представника Брукфильда.
Деякі моделі розробленіспеціально для специфічних застосувань і не сумісні із традиційнимивіскозиметрами. Так модель KU-1 дозволяє вимірювати в'язкість в одиницях Кребсай призначена для лакофарбової індустрії. Модель САР-1000 дозволяє працювати здуже високими швидкостями зрушення (10000, 12000 з-1) при дослідженні смол,полімерів і фарб./>
3.2 Реометри
Досить істотною перевагоюреометра DV-III+ є можливість двостороннього зв'язку з персональнимкомп'ютером. Це дозволяє легко програмувати й управляти складними процедурамивиміру. Також можна зберігати всі результати й, при необхідності, перетворюватиїх у формат Excel або іншого табличного процесора. Можна одержати результати увигляді графіків, що особливо корисно при інтерпретації кривої плину. Графікивипробування різних зразків можна порівнювати, накладаючи один на одного.
Реометр R/S відрізняється відінших моделей тим, що контрольованим параметром є не швидкість обертанняшпинделя, а напруга зрушення. Серед інших переваг цього підходу можна виділитиширокий діапазон вимірюваної в'язкості, можливість виміру границі текучості йможливість роботи з високов'язкими гелями. Як DV-III+, так і R/S дозволяютьодержати детальну інформацію про поводження матеріалів і можуть працюватинезалежно або під керуванням персонального комп'ютера.
Реометр САР-2000 із системоюконус/плита забезпечує широкий діапазон швидкостей зрушення. Він спеціальносконструйований для використання у важких заводських умовах і може працюватинезалежно або під керуванням персонального комп'ютера.
Реометр PVS забезпечує вимірпід тиском і звичайно використовується для дослідження бурових розчинів іфлюїдів для розриву шару в нафтогазовій індустрії.
/>Відносно новийреометр YR-1 є недорогим рішенням для виміру границі текучості з метою контролюякості.
3.3 Геометрія шпинделів
Всі віскозиметри й реометриБрукфильда поставляються з набором шпинделів, придатним для більшостістандартних застосувань. Однак нерідкі ситуації, коли необхідно використовуватиспеціалізовані шпинделі. Брукфильд надає широкий вибір шпинделів і аксесуарівдля різних цілей, більшість із них описано в даному розділі. Всі шпинделівиконані з нержавіючої сталі марки 300 і не мають потреби в обслуговуванні. Зазамовленням поставляються шпинделі для спеціальних застосувань, наприклад дляособливо агресивних середовищ.
1.Дискові шпинделі
Дискові шпинделі входять устандартний комплект поставки віскозиметрів LV (шпинделі №2 і №3) і RV/HA/HB(шпинделі з №2 по №6) і призначені для звичайних вимірів в'язкості в посудинахємністю від 600 мол і вище. Вона забезпечують точний і відтворений виміргаданої в'язкості більшості флюїдів. 2.Циліндричні шпинделі. Циліндричні шпинделі (№1 і №4 для серіїLV, №7 для серій RV/HA/HB) мають певну геометрію, що дозволяє крім в'язкостірозрахувати також швидкість зрушення й напруга зрушення. У всіх інших аспектахвони ідентичні дисковим шпинделям. Завдяки певній геометрії циліндричнішпинделі частково придатні для виміру не-ньютоновських рідин. Доступні такожциліндричні еквіваленти дискових шпинделів №12 і №3 серії LV. 3. Коаксіальні циліндри.
Геометрія коаксіальнихциліндрів забезпечує їхнє застосування для тих задач, де обов'язково потрібнознати швидкість зрушення й напругу зрушення. Різні аксесуари Брукфильда маютькоаксіальну геометрію, крім того кожний з них забезпечує унікальні можливостідля конкретних застосувань. Це наступні аксесуари:
адаптер для малих зразків SS;
адаптер для низької в'язкостіUL;
адаптер для контролютемператури Thermosel;
адаптер DIN;
спіральний адаптер.
4.Конус/плита.
Геометрія конус/плитадозволяє вимірювати абсолютну в'язкість при певних з високою точністю швидкостізрушення й напрузі зрушення. Необхідний об'єм зразка дуже малий і контрольтемператури здійснюється дуже просто. Дана геометрія ідеально придатна длявивчення характеристик не-ньютоновських рідин і може бути використана разом звіскозиметром Cone/Plate, реометром САР 2000 і реометром R/S. 5. Т-Образні шпинделі.
Як правило ці шпинделівикористовуються спільно зі стійкою спірального руху (вони входять у комплектпоставок даного адаптера) і дозволяють працювати з не текучими або слабкопоточними матеріалами, такими як пасти, креми й гелі. Результати виміру є«гаданими», оскільки особлива геометрія шпинделів не дозволяєвизначити швидкість зрушення або напруга зрушення.
6.Лопатеві шпинделі
Лопатевої шпінель, зануренийу досліджуваний матеріал, захоплює при обертанні частина проби й створює«циліндр», дозволяючи розрахувати швидкість зрушення й напругазрушення. Даний шпиндель дозволяє робити дослідження не текучих і слабкотекучих матеріалів і розраховувати для них границя текучості. Лопатеві шпинделіможна використовувати разом з більшістю моделей віскозиметрів Брукфильда.
/>
3.4 Контроль температури
Для одержання точних івідтворених результатів настійно рекомендується контролювати температуру впроцесі виміру. 1. Рідинні термостати.
Термостати можна використовуватидля контролю температури при проведенні типових реологічних вимірів.Пропонується два основних типи термостатів: тільки із прокачуванням і зрезервуаром і прокачуванням.
Перший тип можнавикористовувати тільки разом із пристроями, що мають подвійний кожух, наприкладз адаптером конус/плита або адаптером SS. Другий тип придатний для всіхпристроїв, тому що крім прокачування через кожух у резервуар термостата можнавстановлювати посудини з досліджуваним матеріалом.
Більшість термостатів маютьверхню межу температури 120ос (залежно від використовуваноготеплоносія). Для роботи при температурі біля кімнатної або нижче необхіднопідключення охолодного пристрою, хоча пропонуються також і кріостати. Дляправильного вибору рідинного термостата звернетеся до локального представництваБрукфильда. 2. Система Thermosel.
Дана система призначена длявиміру в'язкості малої кількості матеріалу при підвищеній температурі, від +40до +300ос. На відміну від термостатів, система не використовуєрідкого теплоносія. Більше докладна інформація наведена в раз. 7.3. Система набазі елементів Пельтье.
Віскозиметр САР 1000, реометрСАР 2000 і реометр R/S CPS-P1 мають убудовані елементи Пельтье й дозволяютьшвидко встановлювати й підтримувати потрібну температуру.
3.5 />Малийоб'єм різця
Для зразка як правиловикористовується хімічна склянка Грифина ємністю 600 мол. У багатьох випадкахнеможливо забезпечити таку кількість проби, тоді варто застосовуватиякий-небудь із описаних адаптерів. 1.Адаптер SS.
Даний адаптер спеціальносконструйований для роботи з малим об'ємом, має подвійний кожух, коаксіальнугеометрію й може використовуватися спільно з усіма віскозиметрами Брукфильда(за винятком моделей з геометрією конус/плита). Необхідний об'єм зразкастановить 2.0 — 16.0 мол (залежно від моделі адаптера). Також від моделізалежить діапазон виміру, у цілому від 5.0 до 10000000 саз при швидкостяхзрушення від 0.066 до 93 з-1. Подвійний кожух дозволяє підключити циркулятордля контролю температури. 2. АдаптерUL.
Основне призначення даногоадаптера — вимір низької в'язкості. Необхідний об'єм зразка — 16 мол. Більшедокладна інформація наведена в раз. 6.1. 3.Адаптер DIN.
Даний адаптер (як і UL)призначений для виміру низької в'язкості у відповідності зі стандартом DIN53019 у діапазоні від 1до 50000 сПз. 4.Система Thermosel.
Дана система дозволяєвимірювати в'язкість при температурі до 300 ос. Коаксіальна геометрії жадає від8.0 до 13.0 мол проби (залежно від моделі шпинделя). 5. Системи конус/плита.
При дуже низьких об'ємахпроби рекомендується використовувати систему конус/плита, у цьому випадкупотрібно від 0.5 до 2.0 мол проби (залежно від шпинделя). Для геометрії САР іR/S потрібно менш 1 мол проби.
3.6 Низька в'язкість
/>Віскозиметри йреометри Брукфильда мають дуже високий діапазон виміру в'язкості, однак удеяких випадках потрібно виконати вимір дуже низької в'язкості, за межамистандартного діапазону. Описані нижче адаптери дозволяють вирішити цю проблему.1. Адаптер UL.
Даний адаптер спеціальносконструйований для виміру низької в'язкості на віскозиметрах LV, хоча можевикористовуватися й з іншими моделями. При роботі з віскозиметрами LVF або LVTдіапазон виміру становить 1.0 — 10.0 сПз, швидкість зрушення 73.4 з-1 пришвидкості обертання 60 про/сек. Для інших моделей віскозиметрів нижня межавиміру становить: RVT — 6.4 сп, НАТ — 12.8 сПз, НВТ — 51.2 сПз.
UL адаптер використовуєкоаксіальну геометрію зі знімається крив, що, на зовнішньому циліндрі. Ізустановленою кришкою потрібно 16 мол проби й адаптер можна занурити в рідинноїтермостат. Зі знятою кришкою можна використовувати посудину практичнобудь-якого розміру. 2. Адаптер SS.
При деяких комбінаціяхшпиндель/камера даний адаптер дозволяє вимірювати в'язкість нижче стандартногодіапазону. 3. Система Thermosel.
При деяких шпинделях данасистема дозволяє вимірювати в'язкість нижче стандартного діапазону. 4. Система конус/плита.
Система конус/плита дозволяєвимірювати дуже низьку в'язкість, аж до 0.1 сПз.
3.7 />Високатемпература
Вимір в'язкості при високійтемпературі може бути простою задачею або дуже складної, залежно від матеріалуабо величини температури. Іноді досить збільшити відстань між віскозиметром ірозігрітим матеріалом за допомогою спеціальних подовжувачів. Для дуже складнихзастосувань (наприклад, розплавлене скло) потрібно використовувати спеціальніпечі й муфелі й спеціально розроблені шпинделі з тугоплавких матеріалів. Цекрайні випадки, між ними лежить більшість реальних застосувань. 1. Система Thermosel.
Дана система призначена длявиміру в'язкості малої кількості матеріалу при підвищеній температурі, від +40до +300ос. Звичайно вона продається в комплекті з віскозиметром,хоча можна замовити її окремо як аксесуар до будь-якої моделі віскозиметра (завинятком геометрії конус/плита).
Система містить у собі камеруй шпиндель із коаксіальною геометрією, електричну апаратуру нагрівання(термоконтейнер) і цифровий пропорційний контролер температури з датчиком RTD.Пропонуються три модифікації системи Thermosel:
ручна система в комплекті заналоговим віскозиметром;
система з аналоговим виходомдля реєстрації температури й в'язкості в комплекті із цифровим віскозиметром;
система із програмувальнимконтролером температури й з можливістю підключення до персонального комп'ютера.
Для системи Thermoselпотрібне невелика кількість зразка, від 8.0 до 13.0 мол залежно від шпинделя.Коаксіальна геометрії дозволяє вимірювати швидкість зрушення в діапазоні від0.08 до 93.0 сек-1 (залежно від шпинделя й моделі віскозиметра). 2. Рідинні термостати.
Рідинні термостати Брукфильдатакож можна використовувати для виміру в'язкості при підвищених температурах.Деякі моделі мають робочий максимум 200ос. Більше докладнаінформація наведена в разд. 3.3. Система конус/плита з убудованим нагрівачем.
Віскозиметри й реометри серіїСАР мають високотемпературну плиту, що нагрівається до 325ос, щодозволяє працювати зі смолами й полімерами. Спеціальна модифікація реометра R/S(R/S CPE-E) дозволяє розігрівати плиту до 250оС. Малий розмір зразказабезпечує швидке досягнення робочої температури./>
3.8 Швидкість зрушення
У багатьох випадках потрібновиміряти абсолютну в'язкість продукту, для чого потрібно визначити швидкістьзрушення. Нижче перераховані моделі приладів і адаптерів, що дозволяютьвизначити швидкість зрушення, і номера розділів утримуючих більше докладнуінформацію.
Циліндричні шпинделі АдаптерUL Адаптер DIN Адаптер SS Система Thermosel Віскозиметри з геометрієюконус/плита Віскозиметр САР Реометр R/S/>
3.9 Висока швидкістьзрушення
Більшість моделейвіскозиметрів Брукфильда орієнтовано на відносно невисокі швидкості зрушення,звичайно не вище 100 з-1.Деякі моделі віскозиметрів у комплекті задаптерами UL, SS і системою Thermosel розвивають швидкість зрушення до 300 з-1.Для досягнення більше високих швидкостей зрушення варто використовуватигеометрію конус/плита або реометри PVS і R/S. 1. Віскозиметри й реометри з геометрією конус/плита.
Віскозиметри з геометрієюконус/плита дозволяють визначити абсолютну в'язкість малої проби продукту припевній швидкості зрушення й напрузі зрушення. Об'єм проби становить усього0.5-2.0 мол, а швидкість зрушення має діапазон 0.6-1875 сек-1(залежно від моделі віскозиметра й використовуваного конуса). Вимірювальначастина укладена в подвійний кожух для контролю температури.
Повний діапазон вимірув'язкості становить від 0.1 сПз до 2.6 мільйонів сПз. Хоча окремий прилад непокриває весь діапазон, використання змінних шпинделів забезпечує кожномувіскозиметру дуже широкий діапазон виміру.
Геометрію конус/плита можнавикористовувати з різними моделями цифрових віскозиметрів. Настійнорекомендується також придбати рідинної термостат для точного контролютемператури.
Геометрія конус/плита завждипоставляється разом з віскозиметром. ЇЇ не можна придбати окремо як аксесуарабо для модифікації наявного віскозиметра. Віскозиметр можна такожвикористовувати й зі звичайними дисковими й циліндричними шпинделями, однакбуде потрібно подовжений штатив. 2.Віскозиметри й реометри САР.
Прилади серії САР маютьгеометрію конус/плита й забезпечують високу швидкість зрушення. Вони розробленідля досліджень і контролю якості таких матеріалів, як фарби, покриття, смоли,чорнило, косметика, фармацевтичні вироби й продукти. Всі прилади серії САРмають убудований контроль температури, об'єм проби не перевищує 1 мол.
САР 1000 являє собою одношвидкіснийвіскозиметр, 750 про/хв при 50 Гц і 900 про/хв при 60 Гц. Швидкість зрушеннястановить 12000 сек-1 і 3000 сек-1 при 60 Гц і 10000 сек-1і 2500 сек-1 при 50 Гц (залежно від шпинделя).
САР 2000 дозволяє мінятишвидкість обертанні від 50 до 1000 про/хв. Діапазон виміру в'язкості становить0.1 — 1500 Пз (0.1 — 1500 Па*с) при швидкостях обертання від 166 до 13300 сек-1.САР 1000 відповідає вимогам стандартів BS 3900, ISO 2884 і ASTM D 4287. 3. Реометр R/S.
Даний реометр забезпечуєшвидкість обертання 4100 сек-1 при коаксіальній геометрії й 4800 сек-1при геометрії конус/плита. Максимальна швидкість обертання становить 800про/хв. 4. Реометр PVS.
Даний реометр призначений длявиміру в'язкості при високому тиску й температурі. Діапазон тиску від атмосферногодо 1000 psi і діапазон температур від -40 до +200ос дозволяютьшироко використовувати реометр для дослідження бурових розчинів, пульпи йпаперу, пластиків, нафтохімічних продуктів і аерозолів. Реометр має швидкостіобертання від 0.05 до 1000 об/хв і відповідні швидкості зрушення від 0.01 до1700 сек-1. />Датчик крутний моменту розташований упідшипнику й не підданий впливу високого тиску й температури.
3.10 Визначення зрушеннянапруги
РеометрR/S
Даний реометр відрізняєтьсявід всіх інших приладів Брукфильда тим, що задається не швидкість обертанняшпинделя, а напруга зрушення. Такий підхід має кілька переваг: дуже широкийдіапазон виміру в'язкості, можливість вимірювати границю текучості й можливістьвивчати високов'язкі гелі.
Пропонується кілька моделейреометра R/S. Модель із коаксіальною геометрією комплектується шпинделями DINдіаметром 8, 14, 25, 45 і 48 мм. Модель із геометрією конус/плитакомплектується конусами з кутом 1 і 2 градуси діаметром 2.5, 5.0 і 7.5 див.Також доступна геометрії плита/плита із плоскими плитами діаметром 2.5, 5.0 і7.5 див. Дана геометрія оптимальна для екстремальне грузлих речовин аборечовин, що містять тверді частки.
Приладдля випробувань м'яких матеріалів R/S SST.
Дана версія реометрапризначена для проведення спеціальних досліджень, наприклад вивчення плинностіматеріалів. Це відмінний спосіб вивчення продуктів, які не можна піддаватизрушенню перед виміром.
У реометрі використовуютьсяшпинделі з лопатевою геометрією й дуже низькими швидкостями зрушення йнапругами зрушення, що дозволяє вивчати в’язко еластичні характеристики такихматеріалів, як пасти, гелі, парафини й глинисті розчини.
3.11 />Нетекучіматеріали
Вивчення нетекучих іслаботекучих матеріалів являє собою серйозну проблему. При обертанні шпинделя впродукті прорізаються свого роду канали, у результаті чого прилад показує дуженизьку в'язкість, що не відповідає дійсності. Брукфильд пропонує кілька рішеньданої проблеми. 1. Стійка спіральногоруху.
До цієї стійці можнаприєднати будь-який віскозиметр Брукфильда. Стійка повільно рухається нагору йдолілиць (зі швидкістю 7/8 дюйма у хвилину), у той час як Т-Образний шпиндельобертається в досліджуваному матеріалі. Поперечина шпинделя, рухаючись поспіралі, постійно попадає в «свіжий» матеріал. Тим самим зникаєтунельний ефект, властивим звичайним шпинделям.
У комплект поставки входять 6Т-Образних шпинделів і спеціальної з'єднання для підключення шпинделя довіскозиметра.
2.Спіральний адаптер
Даний адаптер дозволяє вивчатипасто подібні матеріали, такі як паяльні пасти, продукти, косметику й ліки.Адаптер має внутрішній різьбовий шпиндель, що обертається усерединікоаксіального циліндра. При обертанні шпинделя проба постійно подається черезадаптер. Вимір виробляється після того, як установився постійний плин. Вимір вумовах постійного плину (у порівнянні з іншими методами) менш відчутно донеоднорідності проби. 3. Лопатевішпинделі.
Лопатеві шпинделі призануренні в пробу не порушують структуру зразка. При обертанні шпинделяматеріал захоплюється лопатами й утворить віртуальний циліндр. Дискові шпинделідозволяють одержати повні реологічні дані, їх можна використовувати з будь-якимвіскозиметром Брукфильда й з реометром R/S-SST.
3.12 />Спеціальніаксесуари
Наступні аксесуари можназамовити для використання разом з віскозиметрами й реометрами Брукфильда. 1. Швидке з'єднання. Даний пристрійдозволяє швидко приєднати/від'єднати шпиндель. Це заощаджує час і дозволяєуникнути небезпеки зіпсувати різьблення. Швидке з'єднання виконане знержавіючої сталі й може бути використане з дисковими шпинделями LV, RV, HA, HBі з Т-Образними шпинделями. 2.Подовжувач шпинделя. Подовжувач шпинделя може знадобитися вситуаціях, коли потрібно збільшити дистанцію між віскозиметром і пробій (максимум6 футів). Подовжувач типу D установлюється між віскозиметром і шпинделем івикористовується в ситуаціях, коли можна спостерігати глибину зануренняшпинделя. Тип S містить у собі частину, що занурюється, шпинделя йвикористовується в ситуаціях, коли не можна спостерігати глибину зануренняшпинделя.
3.13 />Дими йнебезпечні умови
Якщо досліджуваний матеріалутворить дим або пара вони можуть потрапити в прилад, цієї ситуації вартоуникати. Якщо ж пари горючі або вибухові, це становить небезпеку не тільки дляприладу, але й для персоналу. 1.Штуцер продувки.
Даний аксесуар установлюєтьсяна корпус віскозиметра й може використовуватися з будь-якою моделлю. Інертнийгаз (наприклад, азот) під невеликим тиском подається через корпус віскозиметра,створюючи усередині надлишковий тиск. Тим самим запобігає влучення диму й париусередину віскозиметра.
Штуцер продувки також можнавстановити на корпус системи конус/плита й системи Thermosel, забезпечуючиконтрольовану атмосферу над пробій. 2.Викоренення конструкція(тільки аналогова модель).
В умовах небезпеки вибухуварто використовувати викоренення встаткування. Брукфильд пропонує викорененнявиконання для аналогового віскозиметра. Даний прилад перевірений у лабораторіїUnderwriter і відповідає класу 1 групи D. Для цифрових віскозиметрів іреометрів викоренення виконання недоступно.
Також недоступно викорененнявиконання для аксесуарів, що мають електричне харчування, наприклад для стійкиспірального руху або для системи Thermosel. Ці аксесуари можна використовуватитільки в безпечних умовах.
4. Таблиця конверсіїрізних величин виміру в'язкості
При використанні різних типіввіскозиметрів для виміру в'язкості іноді виникає необхідність перекладу одниходиниць виміру в інші або в одиниці виміру Метричної Системи. Пропонуємо Вамскористатися даною таблицею:Універсальні секунди Сейболта ssu
Кінематична в'язкість
сантистокси Секунди Редвуда Одиниці Енглера Секунди по чашці Партина № 10 Секунди по чашці Партина № 15 Секунди по чашці Партина № 20 Секунди по чашці Форда № 3 Секунди по чашці Форда № 4 31 1.00 29 1 -- -- -- -- -- 35 2.56 32.1 1.16 -- -- -- -- -- 40 4.30 36.2 1.31 -- -- -- -- -- 50 7.40 44.3 1.58 -- -- -- -- -- 60 10.3 52.3 1.88 -- -- -- -- -- 70 13.1 60.9 2.17 -- -- -- -- -- 80 15.7 69.2 2.45 -- -- -- -- -- 90 18.2 77.6 2.73 -- -- -- -- -- 100 20.6 85.6 3.02 -- -- -- -- -- 150 32.1 128 4.48 -- -- -- -- -- 200 43.2 170 5.92 -- -- -- -- -- 250 54.0 212 7.35 -- -- -- -- -- 300 65.0 254 8.79 15 6.0 3.0 30 20 400 87.6 338 11.70 21 7.2 3.2 42 28 500 110 423 14.60 25 7.8 3.4 50 34 600 132 508 17.50 30 8.5 3.6 58 40 700 154 592 20.45 35 9.0 3.9 67 45 800 176 677 23.35 39 9.8 4.1 74 50 900 198 762 26.30 41 10.7 4.3 82 57 1000 220 896 29.20 43 11.5 4.5 90 62 1500 330 1270 43.80 65 15.2 63 132 90 2000 440 1690 58.40 86 19.5 7.5 172 118 2500 550 2120 73.0 108 24 9 218 147 3000 660 2540 87.60 129 28.5 11 258 172 4000 880 3380 117.0 172 37 14 337 230 5000 1100 4230 146 215 47 18 425 290 6000 1320 5080 175 258 57 22 520 350 7000 1540 5920 204.3 300 67 25 600 410 8000 1760 6770 233.5 344 76 29 680 465 9000 1980 7620 263 387 86 32 780 520 10000 2200 8460 292 430 96 35 850 575 15000 3300 13700 438 650 147 53 1280 860 20000 4400 18400 584 860 203 70 1715 1150
Висновок
Умови вимірів
1. Нормальні умови вимірів;
Умови виміру, які характернісукупністю значень або областей значень величин, що впливають, при яких зміноюрезультату вимірів зневажають внаслідок малості.
Примітка — Нормальні умовивимірів установлюються в нормативних документах на засоби вимірів конкретноготипу або по їхній перевірці (калібруванню)
2. Нормальне значеннявеличини, що впливає;
Значення величини, щовпливає, установлене в якості номінального.
Примітка — При вимірібагатьох величин нормується нормальне значення температури 20 °С або 293 К, а вінших випадках нормується 296 К (23°С). На нормальне значення, до якогоприводяться результати багатьох вимірів, виконані в різних умовах, звичайнорозрахована основна погрішність засобів вимірів
3. Нормальна область значеньвеличини, що впливає;
Область значень величини, щовпливає, у межах якої зміною результату вимірів під її впливом можна зневажитивідповідно до встановлених норм точності.
Приклад — Нормальна областьзначень температури при перевірці нормальних елементів класу точності 0,005 утермостаті не повинна змінюватися більш ніж на ±0,05 °С від установленоїтемператури 20 °С, тобто бути в діапазоні від 19,95 до 20,05 °С
4. Робоча область значеньвеличини, що впливає;
Область значень величини, щовпливає, у межах якої нормують додаткову погрішність або зміну показань засобувимірів
5 Робочі умови вимірів
Умови вимірів, при якихзначення величин, що впливають, перебувають у межах робочих областей.
Приклади:
1. Для вимірювальногоконденсатора нормують додаткову погрішність на відхилення температуринавколишнього повітря від нормальної.
2. Для амперметра нормуютьзміна показань, викликана відхиленням частоти змінного струму від 50 Гц (50 Гцу цьому випадку приймають за нормальне значення частоти)
6. Робочий простір
Частина простору(навколишнього засіб вимірів і об'єкт вимірів), у якому нормальна областьзначень величин, що впливають, перебуває у встановлених межах
7. Граничні умови вимірів;
Умови вимірів, які характерніекстремальними значеннями, які засіб вимірів може витримати без руйнувань іпогіршення його метрологічних характеристик
Список літератури
1.Френкель Я.І. Кінетична теорія рідин. – К., 1995
2.Аринштейн А., Порівняльний віскозиметр Жуковського. – К., 2004
3.R.H. Doremus. J. Appl. Phys., 92, 7619-7629 (2002)
4. M.I. Ojovan, W.E. Lee. J. Appl. Phys., 95,3803-3810 (2004)
5.M.I.Ojovan, K.P. Travis, R.J. Hand. J. Phys.: Condensed Matter, 19, 415107 (2007)
6.Булкин П.С. Попова И.И., Загальний фізичний практикум. Молекулярна фізика. –К., 2005