Wiskozymetr

Wiskozymetr, lepkościomierz – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru lepkości płynów (głównie cieczy).

Lepkościomierz Ubbelohde, Wiskozymetr Ubbelohde – rodzaj lepkościomierza kapilarnego, w którym podstawą pomiaru lepkości kinematycznej jest czas przepływu płynu przez kalibrowaną kapilarę w ściśle określonych warunkach pomiarowych. Wymiar kapilary (a tym samym stałą kapilary) należy tak dobrać aby czas pomiaru nie był ani zbyt długi ani zbyt krótki.Lepkościomierz Pinkiewicza (zwany też lepkościomierzem Ostwalda-Pinkiewicza) – rodzaj lepkościomierza kapilarnego, w którym podstawą pomiaru lepkości kinematycznej jest czas przepływu płynu przez kalibrowaną kapilarę w ściśle określonych warunkach pomiarowych. Wymiar kapilary (a tym samym stałą kapilary) należy tak dobrać aby czas pomiaru nie był ani zbyt długi ani zbyt krótki. Lepkościomierz jest zbudowany z dwóch rurek połączonych ze sobą. Lewa, szeroka rurka (2) posiada w dolnej części poszerzenie, a w górnej dodatkową rurkę boczną (3). Prawa rurka (1) składa się z dwóch połączonych zbiorniczków (4) osadzonych w środkowej części kapilary.

Lepkościomierze kapilarne wyznaczają lepkość na podstawie czasu przepływu określonej ilości płynu przez odpowiednio skalibrowane rurki kapilarne pod działaniem znanej różnicy ciśnień. Na takiej zasadzie działają m.in. przyrządy służące do wyznaczania lepkości kinematycznej olejów: lepkościomierze Ubbelohdego, Ostwalda i Pinkiewicza.

Lepkość (tarcie wewnętrzne, wiskoza) – właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością nie jest opór przeciw płynięciu powstający na granicy płynu i ścianek naczynia. Lepkość jest jedną z najważniejszych cech płynów (cieczy i gazów).Poligrafia jest dziedziną techniki zajmującą się procesami wytwarzania druków. Na przestrzeni wieków zachodziły w niej zmiany, aż osiągnęła ona dzisiejszy etap przemysłowy, którego rozwój zachodzi w jeszcze szybszym tempie. Przemysł poligraficzny jest szczególną dziedziną produkcyjną – obejmuje on opracowywanie wzorców (form drukowych) oryginałów tekstowych i rysunkowych, i drukowanie za ich pomocą kopii, w większości na potrzeby masowego odbiorcy. Jak każdą dziedzinę produkcyjną, tak i poligrafię można określić poprzez wykorzystywane technologie, charakterystykę wyrobów i powiązania z innymi dziedzinami gospodarki.

W lepkościomierzach rotacyjnych (szeroko stosowanych w miernictwie przemysłowym) miarą lepkości jest wartość siły działającej między dwoma współosiowymi cylindrami: cylindrem zewnętrznym i obracającym się względem niego cylindrem wewnętrznym (badana ciecz wypełnia szczelinę między cylindrami).

Przyrząd pomiarowy (narzędzie miernicze) – urządzenie, układ pomiarowy lub jego elementy, przeznaczone do wykonania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z jednym lub wieloma urządzeniami dodatkowymi. Również wzorce miary (etalony), wzorce inkrementalne i materiały odniesienia są traktowane jako przyrządy pomiarowe.Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.

W reowiskozymetrach (lepkościomierzach z opadającą kulką) miarą lepkości jest prędkość opadania kulki (o znanych wymiarach i gęstości) w badanym ośrodku pod wpływem stałej siły zewnętrznej (zwykle siły ciężkości), jak to ma miejsce np. w lepkościomierzu Höpplera. Lepkościomierze takie wykorzystują w sposób bezpośredni prawo Stokesa.

Prawo Stokesa – prawo określające siłę oporu ciała w kształcie kuli poruszającego się w płynie (cieczy lub gazie). Zostało odkryte w roku 1851 przez George’a Stokesa.Lepkościomierz Höpplera, wiskozymetr Höpplera, konsystometr Höplera – lepkościomierz przepływowy, czyli reowiskozymetr. Jest to rodzaj wiskozymetru – przyrządu pomiarowego służącego do pomiaru lepkości dynamicznej cieczy. Wiskozymetr ten został skonstruowany przez niemieckiego chemika Fritza Höpplera.

Stosowane są także lepkościomierze porównawcze służące do pomiarów lepkości względnej, tj. wyznaczania lepkości badanej substancji względem substancji wzorcowej o znanej lepkości, zwykle wody. Na takiej zasadzie działają m.in. lepkościomierze: Englera, Saybolta i Redwooda (środki smarne).

Lepkościomierz Redwooda – rodzaj lepkościomierza porównawczego stosowanego głównie w Wielkiej Brytanii, w którym podstawą pomiaru lepkości względnej jest czas wypływu płynu przez kalibrowaną kapilarę umieszczoną w dolnej części zbiornika pomiarowego o pojemności 50 cm³. Dla zapewnienia wymaganej temperatury zbiornik jest termostatowany. Istnieją dwa rodzaje lepkościomierzy Redwooda, dla tego rozróżnia się też dwa rodzaje sekund Redwooda: sekundy Redwooda handlowe i sekundy Redwooda Admirality.Kubek wypływowy (lepkościomierz) – naczynie służące do pomiaru lepkości cieczy, np. farb ciekłych, lakierów. Kształt, pojemność i średnica otworu w dnie zależy od rodzaju kubka i jest określona przez odpowiednią normę. Pomiaru lepkości dokonuje się przez napełnienie kubka mierzoną cieczą i dopuszczenie do swobodnego wypływu cieczy przez otwór w dnie kubka. Czas zupełnego wypływu cieczy podawany w sekundach jest wprost proporcjonalny do lepkości cieczy. Ponieważ lepkość cieczy maleje ze wzrostem temperatury, to przyjęto do pomiaru stosować jednakowe warunki: temperatura 20 °C, ciśnienie 1013,25 hPa.

Do drugiej grupy przyrządów mierzących lepkość względną należy stosowany w poligrafii kubek wypływowy i lejek Marsha używany do pomiaru lepkości zawiesiny płuczkowej: wiertniczej i specjalnej. W obu przypadkach są to niewielkie naczynia o odpowiednim kształcie oraz znormalizowanym otworze umieszczonym w dnie. Po napełnieniu cieczą lepkość wyznacza się w ustalonej temperaturze przez zmierzenie czasu jaki jest potrzebny do tego, aby ciecz wylała się z naczynia.

Reowiskozymetr – rodzaj lepkościomierza (wiskozymetru) – przyrządu pomiarowego służącego do pomiaru lepkości cieczy.Płyn – każda substancja, która może płynąć, tj. charakteryzuje się wielką łatwością zmieniania wzajemnego położenia poszczególnych elementów nawet dla niewielkich sił, w przeciwieństwie do ciał stałych, które przy niewielkich siłach wykazują proporcjonalność odkształcenia do naprężeń. W wyniku czego płyn może swobodnie przemieszczać się (przepływać).

Bibliografia

Zbigniew Lawrowski: Tribologia. Tarcie, zużywanie i smarowanie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1993.

Artur Wójcikowski: Wykonywanie pomiarów płuczki wiertniczej i specjalnej. [dostęp 26.12.2012].