- •Программируемый вискозиметр брукфильда
- •I. Введение
- •I.1 Составные части вискозиметра
- •I.2 Требования к сети электропитания
- •I.3 Технические данные
- •I.4 Настройка
- •I.5 Символы безопасности и меры предосторожности
- •I.6 Функциональные кнопки
- •I.7 Чистка
- •II. Подготовка к измерению
- •II.1 Автоматическая настройка нуля
- •II.2 Выбор шпинделя
- •II.3 Выбор и задание скорости
- •II. .4 Выбор режима индикации дисплея
- •2. Для отображения на дисплее величины усилия сдвига и скорости сдвига необходима установка соответствующих шпинделей. В противном случае на дисплее отобразится ноль.
- •II.5 Автоматический выбор диапазона
- •2. Если вискозиметр находится в режиме автоматического выбора
- •3. Данная функция возможна только, когда отображается экран по умолчанию.
- •II.6 Выход за пределы диапазона
- •II.7 Индикация температуры
- •II.8 Печать
- •II.9 Режим внешнего управления
- •II.10 Эксплуатация вискозиметра
- •II.11 Временные режимы для измерения вязкости
- •III. Опции
- •III.1 Введение в опции
- •Меню опций
- •* Невозможно при включенном моторе
- •III.2 Меню установок
- •III.2.1 Дисплей температуры
- •III.2.2 Единицы измерения
- •III.2.3 Установки скорости
- •III.2.3.1 Скорости lv/rv
- •III.2.3.2 Скорости устанавливаемые пользователем
- •III.2.4 Порт вывода на принтер
- •III.2.5 Усреднение данных
- •2. Когда усреднение показаний отлично от нуля (0) или единицы (1), слева от % момента вращения появится мигающий символ а, как показано ниже.
- •III.3 Временные режимы
- •III.3.2 Время достижения требуемого момента вращения
- •III.3.3 Интервал печати
- •III. 3.4 Программирование пк (включить/выключить)
- •III. 3.5 Загрузка программ
- •III. 3.6 Запуск программ
- •IV. Программное обеспечение «dvloader»
- •IV.1 Обзор b.E.V.I.S
- •IV.2 Описание команд b.E.V.I.S
- •IV.3 Создание программы b.E.V.I.S
- •IV.4 Загрузка программы b.E.V.I.S
- •IV.5 Примеры программ
- •5 (Пяти) оборотов.
- •9 Изменена полярность вывода.
- •1 Информация о вискозиметре
- •2 Информации о компании:
- •3 Информация для сервисного обслуживания
IV.4 Загрузка программы b.E.V.I.S
Прежде чем загрузить программу B.E.V.I.S. в вискозиметр, проверьте следующее:
• Подсоединен ли соответствующий кабель (Кат. № DVP-80) к COM-порту компьютера и вискозиметру.
• Двигатель вискозиметра DV-II+Pro должен быть выключен.
• Опция «ПК ПРОГ» должна быть установлена на «ВЫКЛЮЧИТЬ».
• На экране программируемого вискозиметра DV-II+Pro отобразится загрузка:
OPTIOND|DOWNLOAD A PROG|LOAD TO SLOT#x, где х – 1,2,3 или 4 область памяти. Смотрите III.6.
Когда на экране OPTIOND|DOWNLOAD A PROG|LOAD TO SLOT#x, выберите область памяти для хранения программы, используя кнопки со стрелками вискозиметра, после чего нажмите кнопку «ENTER/AUTO RANGE» на вискозиметре. Если после 5 секунд вискозиметр не начнет взаимодействовать с программным обеспечением «DVLoader», появится сообщение «B.E.V.I.S. ERROR NO PC ATTACHED» (ОШИБКА НЕТ СОЕДИНЕНИЯ С ПК) и прозвучит звуковой сигнал. При установлении соединения, кнопка
«Download» (Загрузить) станет активной, и экране DV-II+Pro отобразится «DOWNLOAD PROG TO STORAGE SLOT #1» (ЗАГРУЗИТЬ ПРОГРАММУ В ПАМЯТЬ СЛОТА #1». Нажмите на эту кнопку для загрузки отображаемой программы в DV-II+Pro. Когда загрузка завершится, сообщение «DOWNLOAD DONE TO EXIT PRESS A KEY» (ЗАГРУЗКА ЗАВЕРШЕНА ДЛЯ ВЫХОДА НАЖМИТЕ КНОПКУ).
Нажмите на эту кнопку для выхода из программного обеспечения «DVLOADER».
Примечание: Это важный заключительный шаг, т.к. он разрешает использования порта RS232 для выхода с DV-II+Pro на печатное устройство или последовательный порт ПК.
IV.5 Примеры программ
Нижеследующие примеры программ можно также найти на диске с программным обеспечение «DVLoader», поставляемый с программируемым вискозиметром DV-II+Pro:
Программа 1: Перед сдвигом (?)
-
Описание команды
Комментарии
PLN
Печать текста сейчас
?
печать пользовательского сообщения
SSN
Задать скорость вискозиметра
50.0
работа на скорости 50 об/мин
WPT
Ждать % вращающего момента
90.0
Ждать достижения 90% момента вращения
PLN
Печать текста сейчас
Сбор данных
печать пользовательского сообщения
SPI
Задать интервал печати
00:10
начинают печататься данные с интервалом в 10 секунд
SSN
Задать скорость вискозиметра
10.0
работа на скорости 10 об/мин
WTI
Ждать временной интервал
01:40
ждать 1 минуту 40 секунд,
эффективно печатая 10 строк данных
Программа 2: Для использования с внешним контроллером температуры
-
Описание команды
Комментарии
WTP
Ждать температуры
40.0
ждать пока температура не будет =
40С (например, система
«Tермосел/Контроллер» может использоваться для контроля температуры)
WTI
Ждать временной интервал
05:00
выдерживать время; для стабилизации температуры
SSN
Задать скорость вискозиметра
25.0
работа на скорости 25 об/мин
SPI
Задать интервал печати
00:30
начать печать данные с интервалом 30
секунд
WTI
Ждать временной интервал
06:00
ждать 6 минут на этом этапе, эффективно печатая 12 строчек данных
Описание
команды
Комментарии
SSP
Задать
шпиндель
31
установить
шпиндель
№
31
SSN
Задать
скорость
вискозиметра
100.0
работа
на
скорости
10
об/мин
SPI
Задать
временной
интервал
00:05
начать
печать
данных
с
интервалом
5 секунд
WPT
Ждать
%
вращающего
момента
85.0
ждать
достижения
85%
момента
вращения;
цикл
вулканизации
Программа 4: Ослабление пружины (?)
-
Описание команды
Комментарии
WKY
Ждать нажатия клавиши
Оборот до 100%
команда оператору оборачивать шпиндель до достижения 100% вращающего момента
WPT
Ждать % момента вращения
100.0
ждать достижения 100%
момента вращения
WKY
Ждать нажатия клавиши
Высвободить шпиндель
команда оператору высвободить шпиндель
SPI
Задать интервал печати
00:01
начать печать данных с интервалом в 1 секунду
WPT
Ждать % момента вращения
0.0
ждать полной раскрутки шпинделя до 0% момента вращения
Программа 5: Переменная скорость
-
Описание команды
Комментарии
SSN
Задать скорость вискозиметра
5.0
работа на скорости 5 об/мин
WTI
Ждать временной интервал
00:10
ждать 10 секунд
PDN
Немедленная печать данных
печать строки данных
SSN
Задать скорость вискозиметра
10
работа на скорости 10 об/мин
WTI
Ждать временной интервал
00:10
ждать 10 секунд
PDN
Немедленная печать данных
печать строки данных
SSN
Задать скорость вискозиметра
20
работа на скорости 20 об/мин
WTI
Ждать временной интервал
00:10
ждать 10 секунд
PDN
Немедленная печать данных
печать строки данных
SSN
Задать скорость вискозиметра
50
работа на скорости 50 об/мин
WTI
Ждать временной интервал
00:10
ждать 10 секунд
PDN
Немедленная печать данных
печать строки данных
V – АВТОМАТИЧЕСКИЙ СБОР И АНАЛИЗ ДАННЫХ
Возможен выбор из двух типов программного обеспечения, который вы можете приобрести у авторизированного дилера компании «Brookfield» для решения этого:
1. WINGATHER 32 – программное обеспечение для сбора данных, которое получает данные с вискозиметра DV-II+Pro и обеспечивает построение графиков и управление файлами данных.
2. RHEOCALC32 – программное обеспечение, позволяющее подключенному компьютеру как управлять вискозиметром DV-II+Pro, так и собирать данные указанные выше в описании к «WINGATHER32»
Существенные особенности и преимущества WINGATHER32 позволяющие производить многосторонний анализ вязкости заключаются в следующем:
− 32-бит управление для быстрого выполнения;
− совместимость с операционными системами Windows 95, 98, ME, 2000 и NT;
− интегрированность программного обеспечения DV Loader (задание тест - программ) в программное обеспечение WINGATHER32. DV Loader – легкий в использовании структурированный командный язык, с помощью которых легко создаются детализированные программы для измерения вязкости;
− простые модели сбора данных, включая автоматизацию сохранения, анализа и печати данных;
− ручное шкалирование шпинделей
− функция автоматической установки диапазона измерений, отображающая на дисплее экрана полный диапазон вязкости, которую можно измерить при любом уровне сдвига для особенной конфигурации шпинделя.
− для сравнения может быть построено до шести наборов данных на одном графике.
Рисунок V-1 Экран инструментов
Рисунок V-2 Экран сбора данных
Рисунок V-3 Экран визуального редактирования
Рисунок V-3 Графический экран
Рисунок V-5 Аналитический экран
Существенные особенности и преимущества RHEOCALC32 позволяющие производить многосторонний анализ вязкости заключаются в следующем:
• 32-бит управление для быстрого выполнения;
• совместимость с операционными системами Windows 95, 98, ME, 2000 и NT
• легкий в использовании, структурированный командный язык, что делает тестирование вязкости простым для программирования.
• отображение текущего заданного значения температуры на дисплее
• для сравнения может быть построено до пяти наборов данных на одном графике
• различные математические модели для анализа данных
• функция автоматической установки диапазона измерений, отображающая на дисплее экрана полный диапазон вязкости, которую можно измерить при любом уровне сдвига для особенной конфигурации шпинделя.
• для сравнения может быть построено до пяти наборов данных на одном графике
Нижеследующая иллюстрация показывает главный экран RHEOCALC32:
Рисунок V-6 Экран инструментов
Рисунок V-7 Экран программы
Рисунок V-8 Экран визуального редактирования
Рисунок V-9 Экран графика
Рисунок V-10 Аналитический экран
Приложение А – Настройка вискозиметра «конус-плита»
Для вискозиметра DV-II+Pro «конус/пластина» применяются те же инструкции, что и в этом руководстве. Однако перед проведением измерений необходимо правильно отрегулировать зазор между конусом и пластиной. Такая регулировка выполняется выдвижением пластины (встроенной в контейнер испытательного узла) вверх до соприкосновения штифта в центре конуса с поверхностью пластины с последующей установкой зазора (опусканием пластины)
0,0005 дюйма (0,013 мм).
Вискозиметры DV-II+Pro «конус/пластина» с серийным номером 50969 и выше, имеют функцию «электронной установки зазора». Эта функция позволяет пользователю без труда установить зазор в 0,0005 дюйма, который был установлен в компании «Brookfield» до отгрузки.
Нижеследующее объясняет, как установить зазор посредством данной функции и подтвердить калибровку вискозиметра DV-II+Pro.
Тумблер позволяет вам включить/выключить функцию «электронной установки зазора»: левое положение - «выключена», правое положение -
«включена».
Контрольная лампа - красный светодиод. Если горит, то функция «электронной установки зазора» приведена в действие.
Лампа соприкосновения - желтый светодиод, загорается первый раз, когда «точка касания» найдена.
Скользящий маркер используется после нахождения «точки касания» для установки зазора 0.0005 дюйма.
Регулировочное кольцо микрометра
используется для передвижения контейнера вверх или вниз по отношению к конусообразному шпинделю. Поворот кольца влево (по часовой стрелке) опускает контейнер, поворот кольца вправо (против часовой стрелки) поднимает контейнер. Каждая линия на кольце представляет одно деление шкалы и эквивалентно сдвигу пластины на 0,0005 дюйма по отношению к конусу.
1. Убедитесь, что вискозиметр прочно установлен на лабораторной подставке, выровнен и установлен на ноль, конус и контейнер не присоединены, и вращающий момент равен 0 %.
2. На рисунке А2 показана стандартная настройка водяной бани. Присоедините входной /выходной штуцер контейнера к выходному и входному штуцеру водяной бани и зададите для бани желаемую температуру испытания. Выдержите достаточный промежуток времени для достижения баней температуры испытания.
3. Вискозиметр оборудован специальным(ми) коническими шпинделем(ми), который(ые) имеют функцию «электронной установки зазора». Маркировка «СРЕ» па конусе подтверждает наличие функции «электронной установки зазора». Примечание: конус или пластина с маркировкой «СРЕ» не могут быть использованы на вискозиметрах DV-II+Pro
«конус/пластина» ранних моделей (с серийным номером ниже 50969), не имеющими функции
«электронной установки зазора».
4. При выключенном двигателе закрепите, используя шпиндельный ключ, накидную гайку с резьбой для конусообразного шпинделя (см. рисунок А3) для этого слегка надавите на накидную гайку и закрепите ее с помощью шпиндельного ключа. Накрутите рукой конусообразный шпиндель. Примечание: резьба левосторонняя.
5. Присоедините контейнер, стараясь не задеть им конуса (рисунок А4). В контейнере не должно быть жидкости.
1. Поверните тумблер вправо, что включит функцию «электронной установки зазора». Контрольная лампа загорится красным.
2. Если лампа соприкосновения (желтая) загорелась, немного поверните регулировочное кольцо микрометра по часовой стрелке (если смотреть на инструмент сверху), пока лампочка не начнет мерцать (см. рисунок А5).
3. Если лампа соприкосновения не загорелась, медленно поверните регулировочное кольцо микрометра на 1 или 2 деления шкалы против часовой стрелки.
Продолжайте медленно поворачивать регулировочное кольцо микрометра против часовой стрелки пока лампа соприкосновения (желтая) не загорится. Немного поверните регулировочное кольцо микрометра по часовой стрелке, пока лампочка соприкосновения не начнет мерцать.
4. Подгоните скользящий маркер вправо или влево, к ближайшей отметке деления шкалы (см. рисунок А6).
5. Поверните регулировочное кольцо микрометра на одно деление шкалы влево до пересечения с линией скользящего маркера. Желтая лампа соприкосновения должна погаснуть.
6. Вы установили зазор, необходимый для измерений. Теперь поверните тумблер влево для выключения функции «электронной установки зазора», красная контрольная лампа должна погаснуть.
Вязкость электропроводящих жидкостей может быть изменена, если показания снимаются при включенной функции «электронной установки зазора». Перед снятием показаний удостоверьтесь, что данная функция выключена!
7. Осторожно снимите контейнер испытательного узла.
Примечания:
1. Контейнер может быть снят и установлен обратно без дополнительной установки зазора, если регулировочное кольцо микрометра не поворачивалось.
2. При чистке вискозиметра снимайте шпиндель.
3. Устанавливайте «точку касания» заново каждый раз при присоединении/отсоединении шпинделя.
А.4 Подтверждение калибровки
1. Определите необходимый объем пробы. Обратитесь к Таблице А1 для определения правильного объема пробы, требуемого для используемого шпинделя.
2. Выберите стандарт вязкости
«Brookfield» для жидкости, который отобразит показания вязкости между 10% и 100% шкалы. Обратитесь к Приложению В, чтобы узнать диапазон вязкости конусообразных шпинделей; перечисленные диапазоны относятся к конусам с маркировкой «СРЕ».
Не используйте для системы
«конус/пластина» стандарт вязкости силиконовой жидкости со значением вязкости более 5000 сПз. Компания
«Brookfield» предлагает полный диапазон вязкости стандартных минеральных масел, подходящих для работы с системой
«конус/пластина» для вязкости более 5000 сПз или скоростью сдвига более 500" сек; смотрите Таблицу Е2 в Приложении Е для списка доступных жидкостей.
Лучше использовать вязкость стандартной
жидкости, которая будет близка к максимальной вязкости комбинации шпиндель конуса/скорость.
Пример: Вискозиметр LVDV-II+Pro с конусообразным шпинделем СРЕ-42, имеет силиконовый стандарт вязкости: 9,7 сПз
при 25°С.
При 60 об/мин., полная шкала диапазона вязкости - 10.0 сПз. Таким образом, показания вискозиметра при 97% момента вращения должны быть 9,7 сР, вязкость
±0,197 (ближе к ±0,2). Точность- это комбинация вискозиметра и толерантности жидкости (обратитесь к интерпретации калибровки результатов испытаний в Приложении Е).
3. При выключенном двигателе, снимите контейнер измерительного узла и поместите стандарт вязкости жидкости в контейнер.
Таблица А1
Конус Объем СР-40 0,5 мл CP-41 2,0 мл СP-42 1,0 мл CP-51 0,5 мл CP-52 0,5 мл
4. Присоедините контейнер измерительного узла к вискозиметру и выдержите достаточный промежуток времени для достижения равновесной температуры пробы, контейнера и конуса.
5. Включите двигатель. Установите желаемую скорость(и). Измерьте вязкость и запишите показания % вращающего момента и сПз.
Примечание: До считывания результатов конусообразный шпиндель должен совершить не менее 5 (пяти) оборотов.
6. Убедитесь, что показания вязкости в пределах допустимого отклонения в 1%, как указывалось ранее, для вязкости стандартов специфических жидкостей, которые вы используете.
* Конусообразный шпиндель с маркировкой «СРЕ» используется только с вискозиметрами «конус/пластина» или реометрами «конус/платина» оснащенными функциями «электронной установки зазора».
Приложение В – Диапазоны вязкости
Диапазон вязкости (сПз)
-
Вискозиметр
Минимум
Максимум
LVDV-II+Pro
15
2’000’000
RVDV-II+Pro
100
40’000’000
HADV-II+Pro
200
80’000’000
HBDV-II+Pro
800
320’000’000
Адаптер для малообъемных проб и термошпиндель
Адаптер для малообъемных проб и термошпиндель |
Вязкость (сПз) |
Скорость сдвига, с-1 | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | ||
SC4-14 |
58.6 – 1’171.00 |
625 – 12’500’000 |
1’250 – 25’000’000 |
5’000 – 100’000’000 |
.40N |
SC4-15 |
23.4 – 468’650 |
250 – 5’000’000 |
500 – 10’000’000 |
2’000 – 40’000’000 |
.48N |
SC4-16 |
60 – 1’199’700 |
640 – 12’800’000 |
1’280 – 25’600’000 |
5’120 – 102’400’000 |
.29N |
SC4-18 |
1.5 – 30’000 |
16 – 320’000 |
32 – 640’000 |
128 – 2’560’000 |
1.32N |
SC4-21 |
2.4 – 46’865 |
25 – 500’000 |
50 – 1’000’000 |
200 – 4’000’000 |
.93N |
SC4-25 |
240 – 4’790’000 |
2’560 – 51’200’000 |
5’120 – 102’400’000 |
20’480 – 409’600’000 |
.22N |
SC4-27 |
11.7 – 234’325 |
125 – 2’500’000 |
250 – 5’000’000 |
1’000 – 20’000’000 |
.34N |
SC4-28 |
23.4 – 468’650 |
250 – 5’000’000 |
500 – 10’000’000 |
2’000 – 40’000’000 |
.28N |
SC4-29 |
46.9 – 937’000 |
500 – 10’000’000 |
1’000 – 20’000’000 |
4’000 – 80’000’000 |
.25N |
SC4-31 |
15 – 300’000 |
160 – 3’200’000 |
320 – 6’400’000 |
1’280 – 25’600’000 |
.34N |
SC4-34 |
30 – 600’000 |
320 – 6’400’000 |
640 – 12’800’000 |
2’560 – 51’200’000 |
.28N |
UL - шпиндель |
Вязкость (сПз) |
Скорость сдвига, с-1 | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | ||
YULA-15 or 15Z |
1 – 2’000 |
3.2 – 2’000 |
6.4 – 2’000 |
25 – 2’000 |
1.22N |
DDA - шпиндель |
Вязкость (сПз) |
Скорость сдвига, с-1 | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | ||
85 |
0.6 – 5’000 |
6.1 – 5000 |
12.2 – 5’000 |
48.8 – 50’000 |
1.22N |
86 |
1.8 – 10’000 |
18.2 – 10’000 |
36.5 – 10’000 |
146 – 10’000 |
1.29N |
87 |
5.7 – 50’000 |
61 – 50’000 |
121 – 50’000 |
485 – 50’000 |
1.29N |
Спиральный шпиндель |
Вязкость (сПз) |
Скорость сдвига, с-1 | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | ||
SA-70 |
98 – 98’500 |
1’050 – 1’050’000 |
2’100 – 2’100’000 |
8’400 – 8’400’000 |
0.00677 – 0.67.7N (1- 100 об/мин) |
Конусообразный шпиндель |
Вязкость (сПз) |
Скорость сдвига, с-1 | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | ||
CPE-40 |
.15 – 3’065 |
1.7 - 32’700 |
3.3 – 65’400 |
13.1 – 261’000 |
7.5N |
CPE-41 |
.58 – 11’510 |
6.2 – 122’800 |
12.3 – 245’600 |
49.1 – 982’400 |
2.0N |
CPE-42 |
.3 – 6’000 |
3.2 – 64’000 |
6.4 – 128’000 |
25.6 – 512’000 |
3.84N |
CPE-51 |
2.4 – 47’990 |
25.6 – 512’000 |
51.7 – 1’024’000 |
205 – 4’096’000 |
3.84N |
CPE-52 |
4.9 – 92’130 |
49.2 – 983’000 |
99.2 – 1’966’000 |
393 – 7’864’000 |
2.0N |
Т - образный шпиндель |
Вязкость (сПз) | |||
LVDV-II+Pro |
RVDV-II+Pro |
HADV-II+Pro |
HBDV-II+Pro | |
Т - А |
156 – 187’460 |
2’000 – 2’000’000 |
4’000 – 4’000’000 |
16’000 – 16’000’000 |
Т – В |
312 – 374’920 |
4’000 – 4’000’000 |
8’000 – 8’000’000 |
32’000 – 32’000’000 |
Т – С |
780 – 937’300 |
10’000 – 10’000’000 |
20’000 – 20’000’000 |
80’000 – 80’000’000 |
Т – D |
1’560 – 1’874’600 |
20’000 – 20’000’000 |
40’000 – 40’000’000 |
160’000 – 160’000’000 |
T – E |
3’900 – 4’686’500 |
50’000 – 50’000’000 |
100’000 – 100’000’000 |
400’000 – 400’000’000 |
T - F |
7’800 – 9’373’000 |
100’000 – 100’000’000 |
200’000 – 200’000’000 |
800’000 – 800’000’000 |
При проведении измерений вязкости вискозиметром DV-II+ Pro необходимо учитывать два фактора, относящиеся к точному измерению нижнего предела измерения.
1) Для любой комбинации шпинделей и скоростей вращения принимаются во внимание результаты измерения % вращающего момента от 10% до 100%.
2) Измерения вязкости должны проводиться при ламинарных, а не турбулентных условиях.
Первый фактор связан с точностью измерения прибора. Точность всех вискозиметров DV- II+Pro при любом сочетании шпинделей и скорости вращения составляет (+/-) 1%. Не советуем принимать во внимание показания ниже 10% диапазона, так как величина потенциальной погрешности измерения вязкости (+/-)1% сравнительно велика при таких показаниях прибора.
Второй фактор относится к физике потока жидкости. Все реологические измерения свойств потока жидкости должны выполняться при ламинарных условиях. Ламинарный поток жидкости - это поток, в котором частицы перемещаются в слоях, перемещаемых усилием сдвига. Для ротационных систем это означает, что движение жидкости должно
осуществляться по окружности. Когда силы инерции, воздействующие на жидкость, приобретают большую величину, жидкость может стать турбулентной, то есть движение частиц воды приобретает хаотичный порядок и поток жидкости не поддается анализу с применением стандартных математических моделей. Данная турбулентность приводит к ошибочно высоким величинам вязкости, которые увеличиваются нелинейно, что напрямую связано с турбулентностью потоков в жидкости.
Мы вывели, что при применении шпинделей различной формы граница возникновения турбулентности образуется при следующих скоростях;
1) Шпиндель LV No.l: 15 сПз при 60 об/мин.
2) Шпиндель RV No.l: 100 сПз при 50 об/мин.
3) Адаптер UL: 0,85 сПз при 60 об/мин.
При превышении вышеуказанных соотношений скорости/сПз возникает турбулентность потока жидкости.
Приложение С – Переменные величины при измерении
Как и при любых инструментальных измерениях, при измерении вязкости, на результаты измерения могут оказывать влияние переменные величины. Данные переменные величины могут относиться к средству измерения (вискозиметру) или к испытуемой жидкости. Переменные, относящиеся к испытуемой жидкости, связаны с реологическими свойствами жидкости, в то время как инструментальные переменные связаны с конструкцией вискозиметра и геометрией применяемых шпинделей.
Жидкости обладают различными реологическими характеристиками, которые могут быть определены при измерении вязкости. После чего можно работать с данными жидкостями, используя их в конкретных лабораторных или технологических условиях.
Существует два типа жидкостей:
Ньютоновские Вязкость этих жидкостей постоянна при различных скоростях сдвига (об/мин), данные жидкости называются ньютоновскими в диапазоне измерения скорости сдвига.
Неньютоновские Вязкость этих жидкостей различна при различных значениях скорости сдвига (об/мин). Данные жидкости подразделяются на 2 группы:
1) Неньютоновские невременные
2) Неньютоновские временные
Зависимость от времени - это время, в течение которого жидкости выдерживаются при заданной скорости сдвига (об/мин). Такие жидкости являются неньютоновскими и, при изменении скорости вращения шпинделя вискозиметра, изменяется величина вязкости.
Невременные жидкости
Псевдопластичные Псевдопластичный материал дает уменьшение величины вязкости при увеличении скорости сдвига, это явление известно под названием “утончения сдвига”. Если считывать показания вискозиметра при значениях скорости от низкой до высокой и наоборот и, если данные показания совпадут, то материал является невременным псевдопластичным с утончением сдвига.
Временные жидкости
Тиксотропные Вязкость тиксотропных материалов уменьшается при неизменной скорости сдвига. Если вы зададите постоянную скорость вискозиметра с записью величины вязкости по функции времени и обнаружите, что с течением времени величина вязкости уменьшается, то данный материал является тиксотропным.
В книге «Nore Solutions to Sticky Problems» («Дополнительные решения проблем измерения вязкости») содержатся более подробные сведения по реологическим свойствам и неньютоновским характеристикам жидкостей.
Вязкость большинства жидкостей является неньютоновской. Вязкость данных жидкостей зависит от скорости сдвига и геометрии шпинделя. Геометрия шпинделя вискозиметра и контейнера испытательного узла оказывают влияние на показания вязкости. Если одно показание считывается при 2,5 об/мин., второе - при 50 об/мин., то две величины вязкости будут различны, так как результаты считывались при различных скоростях сдвига. Чем выше скорость вращения шпинделя, тем больше скорость сдвига.
Скорость сдвига конкретного измерения определяется: скоростью вращения шпинделя, размером и формой шпинделя, размером и формой применяемого контейнера и, следовательно, расстоянием между стенкой контейнера и поверхностью шпинделя.
Для проведения воспроизводимого измерения вязкости необходимо выдержать следующие параметры:
1) Температуру испытания
2) Размер контейнера (или геометрию шпинделя/контейнера)
3) Объем пробы
4) Модель вискозиметра
5) Используемый шпиндель
6) Скорость (скорости) испытания (или скорость сдвига)
7) Установлена или нет направляющая
8) Скорость(и) испытания (или скорость сдвига)
9) Время вращения или число оборотов шпинделя для фиксирования величины вязкости.
Приложение D – Коды шпинделей и моделей вискозиметров
Каждый шпиндель имеет двузначный код, который вводится через клавиатуру вискозиметра
DV-II+Pro. Введенный код обеспечивает расчет вязкости, скорости сдвига и усилия сдвига.
При этих расчетах используются две константы, которыми обладают все шпиндели. Для расчета вязкости и усилия сдвига используется постоянная множителя шпинделя (SMC), для расчета скорости сдвига и усилия сдвига используется постоянная скорости сдвига (SRC). Необходимо отметить, что при SRC=0 расчет скорости/усилия сдвига не выполняется, а индицируемые при этом данные равны 0
Таблица D1
-
ШПИНДЕЛЬ
КОД
SMC
SRC
RV1
01
1
0
RV2
02
4
0
RV3
03
10
0
RV4
04
20
0
RV5
05
40
0
RV6
06
100
0
RV7
07
400
0
HA1
01
1
0
HA2
02
4
0
HA3
03
10
0
HA4
04
20
0
HA5
05
40
0
HA6
06
100
0
HA7
07
400
0
HB1
01
1
0
HB2
02
4
0
HB3
03
10
0
HB4
04
20
0
HB5
05
40
0
HB6
06
100
0
HB7
07
400
0
LV1
61
6.4
0
LV2
62
32
0
LV3
63
128
0
LV4
64
640
0
LV5
65
1280
0
LV-2C
66
32
0.212
LV-3C
67
128
0.210
Spiral
70
105
0.677
T-A
91
20
0
T-B
92
40
0
T-C
93
100
0
T-D
94
200
0
T-E
95
500
0
T-F
96
1000
0
ULA
00
0.64
1.223
DIN-81
81
3.7
1.29
DIN-82
82
3.75
1.29
DIN-83
83
12.09
1.29
DIN-85
85
1.22
1.29
DIN-86
86
3.65
1.29
DIN-87
87
12.13
1.29
ШПИНДЕЛЬ КОД SMC SRC
-
SC4-14
14
125
0.4
SC4-15
15
50
0.48
SC4-16
16
128
0.2929
SC4-18
18
3.2
1.32
SC4-21
21
5
0.93
SC4-25
25
512
0.22
SC4-27
27
25
0.34
SC4-28
28
50
0.28
SC4-29
29
100
0.25
SC4-31
31
32
0.34
SC4-34
34
64
0.28
SC4-37
37
25
0.36
CPE-40
40
0.327
7.5
CPE-41
41
1.228
2
CPE-42
42
0.64
3.8
CPE-51
51
5.178
3.84
CPE-52
52
9.922
2
V-71
71
2.62
0
V-72
72
11.1
0
V-73
73
53.5
0
V-74
74
543
0
В таблице D2 приведены коды моделей и постоянные вращающего момента пружины для
каждой модели вискозиметров.
Таблица D2
Модель ТК Код модели на дисплее
-
LVDV-II+
0.09373
вискозиметра
LV
2.5LVDV-II+
0.2343
2.5 L
5LVDV-II+
0.4686
5 LV
¼ RVDV-II+
0.25
¼ RV
½ RVDV-II+
0.5
½ RV
RVDV-II+
1
RV
HADV-II+
2
HA
2HADV-II+
4
2 HA
2.5HADV-II+
5
2.5 HA
HBDV-II+
8
HB
2HBDV-II+
16
2 HB
2.5HBDV-II+
20
2.5 HB
Полный диапазон шкалы вязкости для любой модели вискозиметра DV-II+Pro и шпинделя можно определить по формуле:
Полный диапазон шкалы вязкости [сПз] = ТК ∗ SMC ∗
где:
10000
об / мин
TK = постоянная вращающего момента вискозиметра по Таблице D2
SMC = постоянная множителя шпинделя по Таблице D1
Скорость сдвига рассчитывается:
Скорость сдвига (1/ Sec) = SRC ∗ об / мин
где:
SRC = постоянная скорости сдвига по Таблице D1.
Приложение E – Методика калибровки
Точность измерения вискозиметра DV-II+Pro проверяется посредством стандартов вязкости, которые можно приобрести в компании "Brookfield Engineering Laboratories" или в се региональных представительствах. Стандарты вязкости являются ньютоновскими и, поэтому, обладают постоянной величиной вязкости при различных скоростях шпинделя (скоростях сдвига). Стандарты вязкости, калиброванные при 25°С указаны в Таблице Е-1 (силиконовые масла) и Таблице Е-2 (минеральные масла).
Размер контейнера: Для стандартов вязкости < 30'000 сПз применяется 600 мл низкий стакан Гриффина с рабочим объемом 500 мл
Для стандартов вязкости ≥ 30'000 сПз применяются контейнеры для жидкостей:
Внутренний диаметр: 3,25" (8,25 см)
Высота: 4,75" (12,1 см)
Примечание: можно применять контейнеры большего, но не меньшего размера.
Температура: Как указано на маркировке к стандартной жидкости (+/-)0,1°С.
Обычные
стандартные
жидкости
при
25°С
Высокотемпературные
стандартные
жидкости
Три
значения
вязкости/температуры**
Вязкость
(сПз) Вязкость
(сПз)
5 5'000
10 12'500
50 30’000
100 60’000
500 100’000
1’000
НТ-30'000
НТ-60'000
НТ-100'000
**25°С;93,3°С;149°С
Для
большей
информации
смотрите
каталог
компании
«Brookfield»
Таблица Е1
-
Стандарты вязкости минеральных масел
Обозначение
Вязкость (сПз) 25 °С
В31
31
В210
210
В750
750
В1400
1’400
В2000
2’000
В11000
11’000
В20000
20’000
В80000
80’000
В200000
200’000
В420000
420’000
Таблица Е2
Рекомендуем ежегодно заменять стандарты вязкости компании “Brookfield”, т.е. через год с даты их первичного использования. Данные жидкости представляют собой чистый силикон и поэтому их свойства не изменяются с течением времени. Однако, их необходимо заменять ежегодно вследствие загрязнений при их нормальной эксплуатации. Загрязнения могут возникать из-за внесения растворителей, стандартных жидкостей с другой величиной вязкости или попадания инородных материалов.
Стандарты вязкости можно хранить при обычных лабораторных условиях. Утилизация стандартов вязкости должна производиться в соответствии с требованиями государственных, федеральных и региональных положений в соответствии с правилами по технике безопасности при работе с различными веществами.
Компания “Brookfield Engineering Laboratories” не проводит повторную сертификацию стандартов вязкости. Мы предоставляем копии сертификатов калибровки любого стандарта вязкости в течение 2 лет со дня их приобретения. Стандарты вязкости компании “Brookfield Engineering Laboratories” многоразового применения при условии отсутствия загрязнений. После применения в стаканах вместимостью 600 мл. стандарты вязкости обычно опять сливают в склянку для хранения. После применения небольших объемов, например в адаптере для малообъемных проб, адаптере UL или в термоконтейнере, стандарт вязкости обычно утилизируется.
1) Поместите контейнер (соответствующий) со стандартом вязкости в водяную баню.
2) Опустите вискозиметр DV-II+Pro в положение для проведения измерения
(вискозиметры серий LV или RV применяются с направляющими).
3) Закрепить шпиндель на вискозиметре. При применении дискообразного шпинделя не допускайте попадания пузырьков воздуха под поверхность диска, для этого вначале погрузить шпиндель под углом в пробу, затем закрепить шпиндель на вискозиметре.
4) Стандартную жидкость вместе со шпинделем и направляющей поместите в баню и выдержите не менее 1 часа, периодически помешивая жидкость, после чего можно проводить измерение.
5) После 1 часа проверьте температуру стандарта вязкости с помощью точного термометра.
6) Если температура стандартной жидкости (в пределах ±0,1 °С от заданной, обычно 25
°С), проведите измерение вязкости и запишите показания вискозиметра. Примечание: До считывания результата шпиндель должен совершить не менее 5 (пяти) оборотов.
7) Результат измерения должен равняться величине вязкости стандартной жидкости
(сПз) в пределах погрешности вискозиметра и стандарта вязкости (смотрите обсуждения в пункте"Пояснения к результатам калибровки"), описанные ниже в данной главе.
При применении адаптера для малообъемных проб водяная рубашка подсоединяется к водяной бане и вода стабилизируется при необходимой температуре:
1) Поместите в ячейку для проб необходимое количество стандарта вязкости. Данное количество зависит от сочетания типа шпинделя и ячейки (подробнее см. “Инструкцию по эксплуатации адаптера для малообъемных проб”).
2) Ячейку для пробы поместить в водяную рубашку.
3) Погрузить шпиндель в исследуемую жидкость и подсоединить удлинительный вал - накидную гайку и свободный конец шпинделя подсоедините к вискозиметру DV- II+Pro.
4) Выдержите 30 минут для достижения стандартом вязкости, ячейкой для проб и шпинделем температуры испытания.
5) Проведите измерение вязкости и запишите показания вискозиметра. Примечание: До считывания результата шпиндель должен совершить не менее 5 (пяти) оборотов.
При применении термостабилизируемых систем стабилизация термоконтейнера при температуре испытания производится контроллером.
1) Поместите необходимое количество высокотемпературного стандарта вязкости поместить в ячейку НТ-2 для проб. Данное количество зависит от используемого шпинделя (подробнее смотрите инструкцию по эксплуатации термоконтейнеров”).
2) Ячейку для проб поместить в термоконтейнер.
3) Погрузите шпиндель в жидкость и подсоедините удлинительный вал c накидной гайкой к свободному концу шпинделя и вискозиметру DV-II+Pro (или подсоедините шпиндель непосредственно к валу).
4) Выдержите 30 минут для достижения стандартом вязкости, ячейкой для проб и шпинделем температуры испытания.
5) Проведите измерение вязкости и запишите показания вискозиметра. Примечание: До считывания результата шпиндель должен совершить не менее 5 (пяти) оборотов.
При применении адаптеров UL или DIN UL водяная баня стабилизируется при нужной температуре:
1) Поместите необходимое количество стандарта вязкости в UL трубку (подробнее смотрите в инструкции по эксплуатации адаптера UL).
2) Подсоединить шпиндель (с удлинительным валом и накидной гайкой) к вискозиметру DV-II+Pro.
3) Подсоедините трубку к монтажному каналу.
4) Погрузить трубку в резервуар водяной бани, а при применении водяной рубашки
ULA-40Y, подсоединить входные и выходные штуцеры к внешнему циркуляционному насосу бани.
5) Выдержите 30 минут для достижения стандартом вязкости, ячейкой для проб и шпинделем температуры испытания.
6) Проведите измерение вязкости и запишите показания вискозиметра. Примечание: До считывания результата шпиндель должен совершить не менее 5 (пяти) оборотов.
При применении спиральной подставки и Т-образных шпинделей:
1) Снимите Т-образный шпиндель и выберите стандартный шпиндель LV(1-4) или RV,HA,HB(1-7). Калибровка проводится так же, как для шпинделей компании “Brookfield” LV(1-4) и RV,HA,HB(1-7), описанной выше.
2) Т-образный шпиндель не применяется для поверки калибровки вискозиметра DV- II+Pro.
1) Поместите контейнер (соответствующий) со стандартом вязкости в водяную баню.
2) Подсоедините шпиндель к вискозиметру. Подсоедините ячейку (SA-1Y) и зажим к вискозиметру.
3) Опустите вискозиметр DV-II+Pro в положение для проведения измерения. Включите вискозиметр на 50 или 60 об/мин пока ячейка не заполнится полностью.
4) Стандартную жидкость вместе со шпинделем и направляющей поместите в баню и выдержите не менее 1 часа, периодически помешивая жидкость (периодически включайте вискозиметр на 50 или 60 об/мин), после чего можно проводить измерение.
5) После 1 часа проверьте температуру стандарта вязкости с помощью точного термометра.
6) Если температура стандартной жидкости (в пределах ±0,1 °С от заданной, обычно 25
°С), проведите измерение вязкости и запишите показания вискозиметра.
Примечание: До считывания результата шпиндель должен совершить не менее