باعتباري مزودًا لأجهزة قياس اللزوجة الحركية، فقد تعمقت في الفروق الدقيقة في كيفية تأثير سوائل المعايرة على عملية المعايرة. في هذه المدونة، سأستكشف كيف تؤثر لزوجة سائل المعايرة على معايرة مقياس اللزوجة الحركي.
فهم أجهزة قياس اللزوجة الحركية والمعايرة
مقاييس اللزوجة الحركية هي أدوات دقيقة تستخدم لقياس اللزوجة الحركية للسوائل. يتم تعريف اللزوجة الحركية على أنها نسبة اللزوجة الديناميكية إلى كثافة السائل، وهي خاصية حاسمة في مختلف الصناعات مثل البترول والكيماويات والمواد الغذائية.
تعد المعايرة عملية أساسية لضمان دقة وموثوقية أجهزة قياس اللزوجة الحركية. وهو يتضمن مقارنة قياسات الجهاز بمعيار معروف، والذي يكون عادة عبارة عن سائل معايرة ذو لزوجة محددة جيدًا. تؤثر دقة المعايرة بشكل مباشر على جودة قياسات اللزوجة التي يتم الحصول عليها من مقياس اللزوجة.
دور معايرة لزوجة السوائل
تعتبر لزوجة مائع المعايرة عاملاً رئيسياً في عملية المعايرة. تم تصميم مقاييس اللزوجة المختلفة لتعمل ضمن نطاقات لزوجة محددة، ويعد اختيار سائل المعايرة المناسب أمرًا ضروريًا للمعايرة الدقيقة.
مطابقة نطاق اللزوجة
يحتوي كل مقياس لزوجة حركية على نطاق لزوجة مثالي لقياس دقيق. إذا كانت لزوجة سائل المعايرة منخفضة للغاية، فقد يتدفق السائل عبر مقياس اللزوجة بسرعة كبيرة جدًا. يمكن أن يؤدي هذا إلى توقيت غير دقيق للتدفق، حيث قد يتأثر قياس الوقت بالقيود المفروضة على جهاز التوقيت. على سبيل المثال، في مقياس اللزوجة الشعري، قد يتسبب السائل ذو اللزوجة المنخفضة جدًا في تحرك الغضروف المفصلي بسرعة كبيرة بحيث لا يتمكن جهاز التوقيت من تسجيل وقت التدفق بدقة.
وعلى العكس من ذلك، إذا كانت لزوجة مائع المعايرة مرتفعة للغاية، فقد يتدفق السائل ببطء شديد. وهذا يمكن أن يؤدي إلى أوقات قياس طويلة، والتي قد تكون غير عملية في بيئة المختبر. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون السوائل عالية اللزوجة أكثر عرضة للسلوك غير النيوتوني، حيث تتغير اللزوجة مع معدل القص. يمكن أن يؤدي هذا السلوك غير النيوتوني إلى حدوث أخطاء في عملية المعايرة، حيث تتم معايرة مقياس اللزوجة عادةً بافتراض سلوك السوائل النيوتونية.
التأثير على خصائص التدفق
تؤثر لزوجة مائع المعايرة أيضًا على خصائص التدفق داخل مقياس اللزوجة. في مقياس اللزوجة الشعري، تصف معادلة هاجن - بويزويل العلاقة بين معدل التدفق وفرق الضغط ولزوجة السائل. سيؤدي التغير في لزوجة مائع المعايرة إلى تغيير معدل التدفق وانخفاض الضغط عبر الشعيرات الدموية.
بالنسبة للتدفق الصفحي في الشعيرات الدموية، فإن معدل التدفق يتناسب طرديًا مع فرق الضغط ويتناسب عكسيًا مع اللزوجة. عند معايرة مقياس اللزوجة، يجب أن يكون لسائل المعايرة لزوجة تسمح بتدفق مستقر وقابل للتكرار. إذا لم تتم مطابقة اللزوجة بشكل صحيح، فقد يصبح التدفق مضطربًا، مما قد يؤدي إلى قياسات لزوجة غير دقيقة. يقدم التدفق المضطرب عوامل إضافية مثل الدوامات والتقلبات في التدفق، والتي لا يتم أخذها في الاعتبار في معادلات المعايرة القياسية.
إجراءات المعايرة واللزوجة
يتضمن إجراء المعايرة لمقياس اللزوجة الحركي عادةً قياس وقت تدفق مائع المعايرة عبر مقياس اللزوجة عند درجة حرارة محددة. ثم يتم حساب اللزوجة الحركية باستخدام وقت التدفق وثابت مقياس اللزوجة.
الاعتماد على درجة الحرارة
اللزوجة تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة. معظم سوائل المعايرة لها علاقة محددة جيدًا بين درجة الحرارة واللزوجة. أثناء المعايرة، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة ثابتة لضمان الحصول على نتائج دقيقة. يجب إحضار سائل المعايرة إلى درجة الحرارة المحددة قبل القياس، ويجب معايرة مقياس اللزوجة حرارياً.
إذا لم يتم التحكم في درجة الحرارة بشكل صحيح، ستتغير لزوجة سائل المعايرة، مما يؤدي إلى معايرة غير دقيقة. على سبيل المثال، تؤدي الزيادة في درجة الحرارة عمومًا إلى انخفاض اللزوجة. إذا كانت درجة الحرارة أثناء المعايرة أعلى من درجة الحرارة المحددة، فسيكون وقت التدفق المقاس أقصر، وستكون اللزوجة المحسوبة أقل من القيمة الفعلية.
نقاط معايرة متعددة
لضمان دقة مقياس اللزوجة على نطاق واسع من اللزوجة، غالبًا ما يتم استخدام نقاط معايرة متعددة. يتضمن ذلك استخدام سوائل المعايرة ذات اللزوجة المختلفة. ومن خلال معايرة مقياس اللزوجة في نقاط متعددة، يمكن إنشاء منحنى المعايرة.
يوضح منحنى المعايرة العلاقة بين وقت التدفق المقاس واللزوجة المعروفة لسوائل المعايرة. يمكن بعد ذلك استخدام هذا المنحنى لتحويل أوقات تدفق العينات غير المعروفة إلى قيم اللزوجة. عند اختيار سوائل المعايرة لمعايرة متعددة النقاط، من المهم تحديد السوائل التي تغطي نطاق اللزوجة بأكمله محل الاهتمام.
اعتبارات عملية في اختيار سائل المعايرة
عند اختيار سائل المعايرة، يجب أخذ العديد من الاعتبارات العملية في الاعتبار.
إمكانية التتبع
يجب أن يكون لسائل المعايرة قيم لزوجة يمكن تتبعها. تعني إمكانية التتبع أن لزوجة مائع المعايرة يمكن إرجاعها إلى معيار وطني أو دولي. وهذا يضمن موثوقية نتائج المعايرة وقابليتها للمقارنة.
التوافق الكيميائي
يجب أن يكون سائل المعايرة متوافقًا كيميائيًا مع مقياس اللزوجة. قد تتفاعل بعض السوائل مع مواد مقياس اللزوجة، مما يؤدي إلى التآكل أو حدوث أضرار أخرى. على سبيل المثال، قد تؤدي بعض المذيبات إلى إذابة موانع التسرب أو الطلاءات الخاصة بمقياس اللزوجة، مما يؤثر على أدائه.
التوفر والتكلفة
ينبغي أن يكون سائل المعايرة متاحًا بسهولة وفعالاً من حيث التكلفة. يمكن أن تكون بعض سوائل المعايرة عالية الدقة باهظة الثمن، ومن المهم موازنة التكلفة مع متطلبات الدقة للمعايرة.
خاتمة
تلعب لزوجة مائع المعايرة دورًا حاسمًا في معايرة مقياس اللزوجة الحركي. إنه يؤثر على خصائص التدفق ودقة المعايرة والأداء العام لمقياس اللزوجة. من خلال اختيار سائل المعايرة بعناية بناءً على نطاق اللزوجة ومتطلبات درجة الحرارة والاعتبارات العملية الأخرى، يمكن تحقيق معايرة دقيقة وموثوقة.
إذا كنت في السوق لشراء مقياس اللزوجة الحركي أو كنت بحاجة إلى خدمات المعايرة، فلا تتردد في التواصل معنا. لدينا مجموعة واسعة من أجهزة قياس اللزوجة الحركية وسوائل المعايرة عالية الجودة لتلبية احتياجاتك. بالإضافة إلى ذلك، فإننا نقدم أيضًا معدات اختبار أخرى ذات صلة مثلHZNQ - 1101Z جهاز نقطة الصب ونقطة السحابة الأوتوماتيكي,ASTM D4049 جهاز اختبار مقاومة رذاذ الماء للشحوم، وTi - 40 أداة مختبرية جهاز معايرة تلقائي محتمل. اتصل بنا لمناقشة متطلباتك وبدء مفاوضات الشراء.
مراجع
- ASTM الدولية. طرق الاختبار القياسية للزوجة الحركية للسوائل الشفافة وغير الشفافة (وحساب اللزوجة الديناميكية). أستم D445 - 19.
- ايزو 3104:2004. المنتجات البترولية – السوائل الشفافة وغير الشفافة – تحديد اللزوجة الحركية وحساب اللزوجة الديناميكية.
- بارنز، HA، هوتون، JF، والترز، K. (1989). مقدمة في الريولوجيا. إلسفير.