Viskositas berbagai cairan diukur dengan perangkat khusus - viskometer. Menurut karakteristik dan desainnya, beberapa jenis perangkat ini dibedakan. Salah satunya adalah viskometer rotasi yang mampu menilai permeabilitas suatu medium.
Berbagai peralatan
Instrumen yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu cairan biasanya dibagi menjadi tiga kelompok besar:
Viskometer kapiler
viskometer mekanik
Viskometer rotasi
Mari kita pertimbangkan masing-masing spesies secara lebih rinci.
Perangkat mekanis
Kategori viskometer mekanik adalah berbagai instrumen yang berbeda berdasarkan sifat mekanik cairan. Ini bisa berupa meteran resonansi, gelembung, bola. Jika dua jenis pertama paling sering digunakan di laboratorium, maka yang terakhir ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Prinsip operasinya didasarkan pada penemuan Galileo.
Di dalam perangkat ada "booth" tempat bola berada. Setelah mengisi perangkat dengan cairan,yang viskositasnya akan ditentukan, bola jatuh. Waktu yang tepat yang dibutuhkan bola untuk jatuh ke bidang kontak diukur. Viskositas bersyarat ditentukan oleh interval waktu ini.
Perangkat tipe kapiler
Viskometer kapiler dalam desainnya memiliki tabung tipis dengan diameter yang diketahui. Fluida uji mengalir melalui tabung ini. Cairan yang sama juga dilewatkan melalui tabung dengan diameter besar, di dalamnya tidak ada efek kapiler yang dibuat. Paling sering, cairan mengalir di bawah gaya gravitasi (yaitu dari atas ke bawah). Tetapi di beberapa perangkat tekanan buatan dibuat. Waktu yang dibutuhkan untuk cairan mengalir keluar dari kedua tabung diukur. Selanjutnya, selisihnya dihitung. Nilai viskositas akan sebanding dengan nilai perbedaan ini.
Perangkat jenis ini sederhana tapi besar. Kelemahan lain adalah bahwa viskositas cairan yang diukur tidak boleh melebihi 12 kPas. Nilai ini sesuai dengan cairan yang mengalir dengan baik. Cairan yang lebih kental, atau yang memiliki gumpalan, tidak dapat diukur dalam kasus ini.
Viskometer rotasi: prinsip operasi
Desain meter jenis ini adalah silinder, di dalamnya sebuah bola ditempatkan. Bola bagian dalam bergerak dengan kecepatan tertentu karena adanya penggerak listrik yang terhubung.
Ada ruang antara silinder dan bola, yang diisi dengan cairan yang diselidiki. Dalam hal ini, resistensi terhadap pergerakan bola berubah. Dalam perangkat ini, justru ketergantungan resistansi yang diukurfluida dan kecepatan putaran. Parameter ini diperbaiki sebagai hasil dari pengujian.
Tidak selalu ada bola di dalam silinder. Itu bisa diganti dengan piringan, kerucut, pelat, atau silinder lain. Jarak antara tubuh bagian luar dan bagian dalam adalah beberapa milimeter untuk menciptakan gaya gesekan. Nilai resistansi ditentukan oleh sensor. Semakin banyak mereka ditetapkan, semakin akurat nilainya. Dengan demikian, harga perangkat akan meningkat.
Viskometer rotasi cocok untuk cairan yang viskositasnya berkisar dari seribu hingga jutaan Pas. Kecepatan rotasi tubuh bagian dalam memainkan peran penting. Itu tergantung pada keakuratan pengukuran. Semakin lambat kecepatannya, semakin akurat pengukurannya. Instrumen dengan kecepatan rotasi minimum sangat akurat, tetapi juga mahal.
Jenis viskometer rotasi
Prinsip pengoperasian perangkat yang dijelaskan di atas adalah tipikal untuk viskometer Brookfield. Ini adalah perangkat meteran paling sederhana dari jenis ini. Tetapi tubuh bagian dalam tidak selalu bergerak. Dalam beberapa kasus, silinder luar berputar. Itulah sebabnya viskometer rotasi dapat terdiri dari dua jenis: dengan silinder tetap dan pengukur torsi.
Badan bagian dalam viskometer torsi digantung di tengah pada ulir elastis. Ketika silinder luar berputar, cairan yang diukur juga mulai bergerak. Saat berputar, silinder juga berputar. Sudut puntir silinder dalam seimbang dengan momen gesekan fluida yang berputar.
Kesalahan pengukuran terjadi karena bagian bawah silinder dalam. Berbagai ilmuwan telah mencoba memecahkan masalah ini dengan cara mereka sendiri. Paling sering, bagian bawah dibuat cekung. Saat mengisi cairan, udara tetap berada di cekungan. Ini mengurangi gesekan di bagian bawah. Ilmuwan Gatchek, Kuett menempatkan silinder bagian dalam di cincin pelindung. Ini mengurangi turbulensi ujungnya. Volorovich menggunakan topi tinggi tapi sempit. Dalam hal ini, kesalahan karena bagian bawah menjadi tidak signifikan. Sejumlah ilmuwan menggunakan instrumen yang jarak antar silindernya sangat kecil. Pada saat yang sama, bagian bawah perangkat tidak terisi cairan.
Viskometer rotasi dalam desainnya memiliki banyak pilihan. Tetapi selalu memiliki keuntungan dari keserbagunaan, ukuran kecil, kesalahan kecil dan biaya rendah. Berkat karakteristik inilah perangkat ini menjadi sangat populer.
