Viscosimétrico de bola de quedaÉ um instrumento de medição de viscosidade clássico projetado com base no princípio de Hoppler (ou Stokes), que calcula a viscosidade de um fluido medindo o tempo necessário para que as bolas metálicas atravessem verticalmente o líquido medido sob a força da gravidade. Ele mede a velocidade de queda livre da esfera no líquido com princípios relacionados à viscosidade do líquido. Quando a esfera cai no líquido, ela é afetada pela gravidade, flotabilidade e resistência viscosa. Quando a esfera atinge uma velocidade estável de queda, a resistência viscosa e a gravidade e a flotabilidade atingem o equilíbrio, quando a velocidade de queda da esfera é inversamente proporcional à viscosidade do líquido. Medindo o tempo necessário para a esfera cair em um líquido de comprimento conhecido, combinando os parâmetros físicos da esfera e do líquido (como densidade, diâmetro, etc.), a viscosidade do líquido pode ser calculada.

　　Viscosimétrico de bola de quedaSeus principais componentes e funções são os seguintes:

Tubo de medição (tubo de viscosidade)

Estrutura: geralmente um tubo de vidro ou plástico transparente colocado verticalmente, com diâmetro interno uniforme e liso para reduzir o atrito e turbulência do fluido.

Função: Como um canal para a queda da esfera, seu diâmetro interno e comprimento afetam diretamente a precisão da medição. Alguns projetos podem incluir uma caixa de aquecimento ou resfriamento para controlar a temperatura do líquido.

Marcadores de escala: uma escala marcada na parede do tubo é usada para registrar a posição inicial e final da queda da esfera ou para mostrar diretamente a hora da queda.

2 – Teste de esferas

Material: Bolas de aço, de vidro ou de plástico comumente usadas, com densidade uniforme e superfície lisa para reduzir o atrito com o líquido.

Tamanho: o diâmetro deve ser escolhido de acordo com a viscosidade do líquido, geralmente com diâmetros menores (por exemplo, 1-10 mm) para se adaptar a líquidos de baixa viscosidade.

Função: Como um objeto em queda livre, sua velocidade de queda é inversamente proporcional à viscosidade do líquido, a viscosidade é calculada medindo o tempo de queda.

3 Dispositivo de libertação

Estrutura: localizada na parte superior do tubo de medição, pode ser um dispositivo mecânico, um liberador eletromagnético ou um interruptor manual.

Função: controle preciso da posição de liberação da esfera e da velocidade inicial para garantir que as condições sejam consistentes em cada experimento, reduzindo o erro humano.

4 - Sistema de cronometração

Tipo:

Temporizador mecânico: como um relógio de segundos, é necessário iniciar e parar manualmente.

Temporizador eletrônico: grava automaticamente o tempo em que a esfera passa por uma posição específica com maior precisão através de um sensor fotoelétrico ou laser.

Funcionalidade: A medição precisa do tempo que leva a esfera desde a liberação até a passagem por distâncias fixas (por exemplo, a escala de ambos os extremos do tubo de medição) é um dado fundamental para o cálculo da viscosidade.

Dispositivo de controle de temperatura (opcional)

Estrutura: incluindo banho de água termostato, barra de aquecimento ou sistema de circulação de refrigeração.

Função: Manter a temperatura do líquido constante, devido à viscosidade sensível à temperatura, as flutuações de temperatura podem afetar significativamente o resultado da medição. Alguns instrumentos têm sensores de temperatura incorporados para monitorar e compensar mudanças de temperatura em tempo real.

Sistemas de registro e processamento de dados (instrumentos modernos)

Estrutura: software integrado em um temporizador eletrônico ou conectado a um computador.

Funcionalidade: registro automático de tempo de queda, temperatura e outros parâmetros e cálculo do valor de viscosidade de acordo com a fórmula da Lei de Stokes. Alguns softwares suportam armazenamento de dados, análise e exportação de relatórios.

7 - Componentes auxiliares

Suporte e fixação: Fixe o tubo de medição para assegurar a posição vertical e evitar a inclinação.

Ferramentas de limpeza: como escovas ou solventes para limpeza de tubos de medição e esferas para evitar a contaminação de líquidos residuais em experimentos posteriores.

Calibração de líquido padrão: líquido com viscosidade conhecida, usado para calibrar regularmente o instrumento para garantir a precisão da medição.