No campo da fluidologia e da ciência dos polimeros, o viscómetro UH é um instrumento clássico para medir a viscosidade de líquidos, cujo princípio central é calcular o valor de viscosidade medindo o tempo de fluxo do líquido nos capilares. Quando a operação manual tradicional depende do contador de segundos artificial, existem limitações como erros humanos grandes e má repetitividade. Com o desenvolvimento da tecnologia de automação, a tecnologia de sensor de infravermelho foi introduzida no viscosimétrio UV, alcançando a medição precisa do tempo de fluxo em milissegundos, tornando-se um avanço fundamental na medição moderna da viscosidade.

　　Composição central do sistema de cronometração de infravermelho

O sistema de cronograma infravermelho do viscómetro automático UV é composto por um módulo de emissão infravermelho, um sensor de recepção, uma unidade de processamento de sinal e um circuito de controle sincronizado. Seu design básico baseia-se nas propriedades de transmissão linear do infravermelho: quando o líquido flui através dos capilares, a superfície do líquido bloqueia periodicamente o caminho de luz entre o emissor e o receptor de infravermelho instalados em ambos os lados dos capilares. Por exemplo, ao medir uma solução de poliestireno-torfeno, a solução flui da bola de armazenamento através dos capilares para a esfera inferior e a cada queda de 1 cm da superfície do líquido desencadeia uma interrupção do sinal infravermelho, o sistema calculando o tempo de fluxo capturando dois intervalos de interrupção.

　　Princípio do cronograma e controle de erros

A tecnologia usa um modo de detecção cruzada de tela dupla de luz para formar uma área de detecção estéreo através de dois conjuntos de sensores de infravermelho. O temporizador de acionamento começa quando o líquido passa pelo primeiro conjunto de sensores e o temporizador pára quando o fluxo passa pelo segundo conjunto, o que evita eficazmente o acionamento errado causado pelas flutuações da superfície do líquido. Tomando o teste de viscosidade da solução de nylon 6 / ácido fórico como exemplo, o sistema de infravermelho pode alcançar uma precisão cronómica de 0,001 segundos em condições de termostato de 25 ° C, o que reduz o erro de cronómetro em 97% em comparação com o cronómetro tradicional. O sistema também incorpora um algoritmo de compensação de temperatura que corrige automaticamente as flutuações da viscosidade do líquido com as mudanças de temperatura, monitorando a temperatura do banho de água em tempo real.

　　Vantagens da integração de sistemas de automação

O viscómetro UV automático moderno integra profundamente o cronometro infravermelho com o sistema de amostragem automática, controle de termostato e coleta de dados. Por exemplo, na medição do peso molecular de uma solução de álcool de polietileno em água, o sistema pode automatizar todo o processo, desde a injeção da solução, o equilíbrio termostático até várias medições de diluição, reduzindo o ciclo de teste único de 2 horas para 20 minutos do método convencional. A capacidade de amostragem de alta frequência dos sensores de infravermelho (até 10 kHz) garante a captura precisa de líquidos em fluxo rápido, especialmente para medições de solventes de baixa viscosidade, como água, etanol.

　　Verificação técnica e aplicações industriais

Verificado pelo Centro Internacional de Normas de Substâncias, o viscoímetro UV com cronometro infravermelho para medir o peso molecular médio viscoso de polimetil acrilato de metilo (PMMA) apresenta desvios de menos de 2% do método de dispersão de luz, atendendo aos requisitos da norma ASTM D445. Na indústria petroquímica, a tecnologia foi aplicada ao monitoramento on-line da viscosidade do movimento do lubrificante, permitindo o cálculo rápido do índice de viscosidade (VI) através da coleta em tempo real de dados de tempo de fluxo a diferentes temperaturas, orientando a otimização da fórmula do lubrificante. Na indústria biomédica, os sistemas de cronograma infravermelho fornecem soluções altamente repetitivas para a análise da viscosidade de soluções de proteínas, facilitando a pesquisa de interações moleculares no desenvolvimento de novos medicamentos.

A introdução da tecnologia de cronometração de infravermelho permitiu que o viscometro UH fosse atualizado de um instrumento manual tradicional para uma plataforma de análise inteligente. Sua precisão de cronograma de milissegundos, controle de automação de todo o processo e capacidade de integração multiparâmetro não só melhoram a ciência e eficiência da medição de viscosidade, mas também fornecem suporte técnico essencial para análises de precisão em materiais poliméricos, petroquímicos e biomédicos. Com o progresso contínuo da tecnologia de sensores, os sistemas de cronometragem infravermelho estão evoluindo para uma maior precisão e resistência a interferências, levando a tecnologia de medição de viscosidade para uma nova fase de desenvolvimento.