Основные примеры применение поточных вискозиметров
Фармацевтика и медицина
В медицине используются капиллярные вискозиметры (вискозиметр ВПЖ, ВНЖ, ВК-4). Так, например, острую актуальность имеет измерение вязкости человеческой крови. При тяжелой физической работе увеличивается вязкость крови. Многие инфекционные заболевания увеличивают вязкость, другие, например, брюшной тиф и туберкулез - значительно уменьшают. Любое изменение вязкости крови сказывается на РОЭ. Определение вязкости крови во взаимосвязи с рядом других анализов позволяет объективно оценить состояние человеческого организма. Вязкость крови в лабораторных условиях может быть определена и при помощи метода падающего шарика вискозметрии. [21]
В фармацевтических лабораториях вискозиметры используются при изготовлении лекарственных препаратов, патоки, мазей, линиментов. [21]
Металлургия
В химической промышленности и металлургии широко распространены универсальные, высокотемпературные вискозиметры, позволяющие оперировать со средами в широком диапазоне температур от -60 °C до 2600 °C. [21]
Лакокрасочное производство, производство клея.
В своем большинстве это продукты которые на открытом воздухе или со временем деградируют, или стареют.
Вязкость лаков и красок является важным критерием для оценки лакокрасочного материала. При слишком высокой вязкости лаки и краски наносятся с трудом на поверхность и ложатся неровным слоем; при низкой вязкости они стекают с вертикальной или наклонной плоскости, образуя потеки. Для каждого материала существует оптимальная рабочая вязкость, зависящая от метода нанесения ( кистью, распылением, окунанием) и вязкость, с которой материал поступает с лакокрасочного завода. [28]
Вязкость лака зависит, в частности, от степени сшивки смолы и изменяется от партии к партии. Поэтому готовый лак следует по мере надобности разбавлять указанной выше смесью растворителей до необходимой вязкости в зависимости от метода нанесения покрытия. [28]
Вязкость лака при 20 С по воронке Форда с соплом № 4 составляет 60 сек. Лак высыхает при комнатной температуре в течение 12 ч от пыли и через 18 ч полностью. Покрытия эластичны и тверды, имеют отличный блеск и хорошую адгезию к древесине и металлу ( см. прим). Благодаря хорошей стойкости покрытий к действию света и атмосферных факторов лаки применяют для наружных покрытий.
Вязкость лака при 18 - 20 С по ВЗ-4 - не менее 18 сек, практическое высыхание при 18 - 23 С - не более 24 ч, при 100 С - не более 20 мин; прочность пленки при изгибе - 5 мм. Пленка лака не должна растворяться в нитрокраске при нанесении последней на лаковое покрытие. Сухая пленка должна быть черного цвета, ровная, без оспин. [28]
Выбор вязкости лака или краски связан со способом нанесения их на обрабатываемую поверхность. При покрытии окунанием вязкость определяется толщиной слоя, который предполагается наносить на изделие. При напылении вязкость должна быть ниже, чтобы не создавать очень высоких давлений в распыляющих устройствах. Кроме того, если вязкость высока, то при раздроблении раствора струей сжатого воздуха образуются волоконца, а не капли, поскольку силы поверхностного натяжения оказываются недостаточными для того, чтобы за короткий отрезок времени превратить струйки в капли. [28]
Вязкость краски в типографии - свойство краски оказывать сопротивление действию внешних сил, вызывающих ее течение; во многом определяет печатно-технические свойства краски. Зависит от качественного и количественного состава основных компонентов печатной краски.
Вязкость клея ( рабочая консистенция) определяет прочность клеевого соединения и значительно влияет на удобство работы с ним. Вязкость должна обеспечить протекание клея в неровности и поры приклеиваемого материала, но таким образом, чтобы его значительная часть осталась между склеиваемыми поверхностями.
Вот с этого места я не знаю от куда ты че брал!
В нефтяной промышленности:
Применяются совместно с некоторыми типами объемных расходомеров нефти (турбинок) для определения коррекции коэффициента преобразования расходомера в режиме реального времени. При увеличении вязкости жидкости при измерении объемного расхода потока в трубопроводе счетчиком (расходомером) счетчик начинает "запаздывать" и занижать показания.
Для анализа стоимости нефти.
На станциях смешения фракций. Например при получении бензина и оценки его проходимости в камеру сгорания, через пропускные клапана.
Производство дизельного топлива. Которое в системе питания дизельного двигателя выполняет одновременно и роль смазочного материала. При недостаточной вязкости топлива повышается износ плунжерных пар насоса высокого давления и игл форсунок, а также растёт утечка топлива между плунжером и гильзой насоса. Топливо слишком вязкое будет плохо прокачиваться по системе питания, недостаточно тонко распыляться и не полностью сгорать. Поэтому ограничивают как нижний, так и верхний допустимые пределы кинематической вязкости при 20 °С (в пределах от 1,5 до 6,0 мм2/с).
Вязкость топлива для тихоходных дизелей значительно выше, чем для быстроходных, поэтому её нормируют при 50 °С. Тихоходные дизели обычно работают в закрытых помещениях, поэтому топливо должно иметь более высокую температурувспышки. Для тихоходных дизелей выпускают две марки топлива ДТ и ДМ. Марка ДТ представляет собой смесь дистиллятных и остаточных продуктов. Его используют в среднеоборотных и малооборотных дизелях, не оборудованных средствами предварительной подготовки топлива. Марка ДМ (мазут) рекомендуется для тихоходных судовых дизелей, установленных в помещениях, оборудованных системой подготовки топлива.
Прокачиваемость реактивных топлив оценивают следующими показателями: кинематической вязкостью, температурой начала кристаллизации, содержанием мыл
нафтеновых кислот, содержанием воды и механических примесей.
Кинематическая вязкость топлив нормируется при двух температурах: при 20 °С (Т-2 —≥1,05; ТС и РТ — ≥ 1,25; Т-1 — ≥ 1,5 и Т-6 — ≥ 4,5 сСт) и при 40 °С (Т-2 — ≤ 6; ТС-1 — ≤ 8; Т-1 и РТ — ≤ 16 и Т-6 — ≤ 60 сСт)
Температура начала кристаллизации для всех реактивных топлив до недавнего времени нормировалась не выше минус 60 °С. В настоящее время на наиболее широко используемый сорт Т-2 допускается этот показатель не выше минус 55°С.
Газотурбинные двигатели, вязкость, позволяет определить мероприятия, которые требуются для обеспечения слива, транспортировки и режима подачи топлива в топочное пространство. От условий распыливания топлива зависит полнота испарения и сгорания топлива, КПД котла и расход горючего.
Моторные, индустриальные, трансмиссионные, гидравлические, парфюмерные и смазочные масла.
Вязкость является важнейшей эксплуатационной характеристикой масел. Она непосредственно связана с температурой кипения данной масляной фракции, её средней молекулярной массой, с групповым химическим составом и строением углеводородов. В масляных фракциях, полученных перегонкой из одной нефти, вязкость увеличивается с повышением температур начала и конца кипения фракции; одновременно возрастают плотность и молекулярная масса. Вязкость масляных фракций различных нефтей, выкипающих в одних и тех же пределах, или даже соответствующих фракций, полученных из одной нефти, но подвергавшихся очистке различными методами, может оказаться неодинаковой. Это зависит от химического состава нефтей, из которых получены масла, или отношения входящих в состав масла углеводородов и других соединений к реагентам, применяемым при очистке.
По уровню вязкости масла можно разделить на маловязкие (3-4 мм2/с при 100 °С), средне вязкие (4-6 мм2/с при 100 °С) и вязкие (8-96 мм2/с при 100 °С и выше). Из всех углеводородов нефти парафиновые характеризуются наименьшей вязкостью. Вязкость высокоплавких парафиновых углеводородов с 20-25 углеродными атомами в молекуле чрезвычайно низка (10-12 сст при 38 °С), поэтому добавка их к маслу заметно снижает его вязкость. При удалении парафиновых углеводородов из масла вязкость его, соответственно, повышается. Различие в строении нормальных и изопарафиновых углеводородов сравнительно мало сказывается на величине вязкости. При разветвлении цепи вязкость парафиновых углеводородов несколько повышается при умеренных температурах (38-50 °С) и снижается при более высокой температуре (100 °С).
Вязкость циклических углеводородов (нафтеновых, ароматических) значительно выше, чем парафиновых. Поэтому основное влияние на абсолютное значение вязкости оказывают циклические углеводороды и их алкилпроизводные. Вязкость нафтеновых и ароматических углеводородов одинаковой структуры различна. Это различие обусловлено особенностями их строения. На повышение вязкости циклических углеводородов влияют следующие факторы:
1. увеличение числа колец в молекулах углеводородов;
2. увеличение длины цепи;
3. увеличение числа алкильных цепей;
4. степень разветвления боковых цепей.
Сравнивая уровень вязкости ароматических и нафтеновых углеводородов одинакового строения на основании современных представлений можно констатировать следующие положения:
1. В рядах гомологов бензола, циклогексана и циклопентана одного и того же строения наиболее высокую вязкость имеют гомологи циклогексана, наименьшую — гомологи бензола; среднее положение занимают гомологи циклопентана;
2. Вязкость полициклических нафтеновых и ароматических углеводородов характеризуется, исходя из следующих положений: вязкость алкилпроизводных декалина выше вязкости соответствующих производных нафталина.
Для масел, работающих в широком диапазоне температур, в частности моторных, большое значение имеют вязкостно-температурные свойства. Необходимо, чтобы вязкость масел с уменьшением температуры повышалась не резко, т.е. чтобы кривая зависимости вязкости от температуры была по возможности более пологой. Для оценки вязкостно-температурных свойств применяют два показателя: коэффициент вязкости и индекс вязкости. Коэффициент вязкости представляет собой отношение кинематических вязкостей масла при 50 и 100 °С.
Общепринятой является оценка вязкостно-температурных свойств масел по индексу вязкости (ИВ). Этот показатель предложен У. Дином и Т. Девисом, его определяют сравнением вязкости испытуемого масла с вязкостью эталонных масел. [9] обрати сюда внимание на переносы текста
Наиболее пологую кривую зависимости вязкости от температуры имеют нормальные алканы, ИВ у них превышает 200. У алканов с разветвлённой цепью он ниже и уменьшается с увеличением степени разветвленности. [9]
Для циклических аренов и циклоалканов характерны следующие особенности:
1. Вязкостно-температурные свойства улучшаются с увеличением отношения углеродных атомов в боковых алкильных цепях к числу углеродных атомов в циклической части молекул;
2. ИВ снижается при увеличении числа колец в молекуле углеводорода;
3. ИВ алкилзамещённых бензола, циклогексана, нафталина и декалина растёт почти пропорционально числу углеродных атомов в молекуле;
4. Циклоалканы имеют лучшие вязкостно-температурные свойства, чем арены. [9]
Чтобы получить масла с высокими вязкостно-температурными свойствами, необходимо максимально удалить из масляных фракций смолисто-асфальтеновые вещества, извлечь (но не полностью) полициклические арены с короткими боковыми цепями. В масле должны быть полностью сохранены алкилзамещённые циклоалканы, арены и циклоалканоарены с большим числом углеродных атомов в боковой цепи. [9]
На трубопроводах и магистралях.
По известной скорости, диаметру и вязкости сжиженного газа подсчитывают фактическое число Re, которое соответствует действительному режиму движения сжиженного газа в трубопроводе. Для трубопроводов значительной протяженности, прокладываемых в нескольких климатических поясах, значения вязкости транспортируемых сжиженных газов на различных участках трассы могут значительно отличаться. Показания вязкости необходимо учитывать, для подсчета расхода на участках. [28]
Также коррекция для расходомеров необходима при транспортировки нефти. В основном на таких участках используют турбинные расходомеры. Высокая вязкость продукта вызывает «застревание», уменьшение хода, лопастей расходомера в среде, то есть, он начинает вращаться медленнее, из-за чего под давлением часть продукта просачивается в общей массе и остаётся не учтенной. Поэтому на одном потоке совместно с расходомерами, ставят преобразователи вязкости.
Вывод
Тема вискозиметрии и её методов мало распространена и фактически не упоминается в повседневной жизни, по моему мнению вискозиметр занимает одно из лидирующих мест в списке оборудования которое ознаменовало себя как технический прорыв и является лучшим изобретением человечества.
Вопрос создания мобильной поверочной установки остается открыт, на данный момент нет идеального эталонного устройства, на рынке , удовлетворяющего всем требованиям потребителя. Его разработки выдуться повсеместно. Выделим для себя основные свойства, которыми должна обладать, мобильная поверочная установка, это:
· Метрологическая точность
· Надежность.
· Подключение в поток без остановки производства.
· Неприхотливость в обслуживании.
· Мобильность и функциональность.
В следующей главе, рассмотрим характеристики уже существующих мобильных поверочных установок. Проанализируем их технико-метрологические параметры, минусы и плюсы, а них основе сформулируем конструктивные задачи которые необходимо будет решить при создании макета МПУ. Также мы проанализируем технические характеристики промышленных поточных вискозиметров, на соискателя эталонного вискозиметра мастера для МПУ.