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 quedaProcesso operacional e atenções:

I. Preparação

1 – Inspeção de instrumentos

Certifique-se de que a parede interna do tubo de medição (tubo de viscosidade) está limpa, sem arranhões ou manchas para evitar afetar a trajetória da esfera.

Verifique se a superfície da esfera de teste (por exemplo, bola de aço, bola de vidro) é lisa e livre de defeitos, e o diâmetro atende aos requisitos da faixa de medição.

Verifique se o sistema de cronometro (eletrônico ou mecânico) está funcionando corretamente e o cronometro eletrônico deve ser calibrado até o ponto zero.

Se o instrumento estiver equipado com um dispositivo de controle de temperatura (por exemplo, banho de água termostático), defina a temperatura objetivo com antecedência e estabilize a temperatura do líquido.

2 - Controle Ambiental

Coloque o instrumento em uma mesa horizontal sem vibrações para evitar interferências externas.

Certifique-se de que a temperatura do laboratório é estável, longe das aberturas de ventilação ou da luz solar direta, evitando que flutuações de temperatura afetem a medição da viscosidade.

3 Preparação de líquidos

Escolha líquidos transparentes ou semi-transparentes de acordo com as necessidades de medição para evitar interferências de partículas em suspensão ou bolhas.

Para controlar a temperatura, depois de derramar o líquido no tubo de medição, estabilize-o até a temperatura alvo através de um banho de água ou um dispositivo de aquecimento (geralmente durante 10 a 15 minutos).

Registrar a temperatura do líquido, devido à viscosidade sensível à temperatura, o cálculo posterior deve substituir o fator de correção de temperatura.

II. Passos operacionais

1 – Instalação de esferas

Método 1 (liberação manual): Pegue a esfera com uma pinça e coloque-a na superfície líquida no topo do tubo de medição para garantir que a esfera esteja completamente imersa e sem velocidade inicial.

Método 2 (dispositivo de liberação): Fixe a esfera no dispositivo de liberação e ajuste para a posição central do tubo de medição para evitar contato com a parede do tubo.

2- Liberar a esfera e cronometrar

Temporização manual: Inicie o relógio enquanto libera a esfera, pare o cronometro quando observa a esfera descer para a linha de escala predefinida (por exemplo, no fundo do tubo de medição) e registre o tempo de descida t.

Temporização automática: se o instrumento estiver equipado com um sensor fotoelétrico ou um dispositivo de acionamento a laser, a esfera registra automaticamente o tempo ao iniciar e terminar as posições e lê diretamente os valores exibidos.

Medição repetida: para reduzir o erro, o mesmo líquido deve ser medido repetidamente de 3 a 5 vezes, tomando a média como o tempo final de descida.

3. Registro de dados

Registre o tempo de queda t, a temperatura do líquido T, o diâmetro da esfera d e a densidade ρs, a densidade do líquido ρl de cada medição (disponível para medição ou consulta de dados através de densômetros).

Limpeza e manutenção

1.Limpeza do tubo de medição

Após a medição, enxague o tubo de medição com um solvente, como etanol ou água deionizada, para remover o líquido residual.

Limpe a parede do tubo com uma escova ou uma barra de algodão para evitar arranhões na superfície interna.

Depois de secar, guarde para evitar que a poeira ou o vapor de água afetem o próximo uso.

2 Manutenção da esfera

Limpe a superfície da esfera com um solvente para remover resíduos de óleo ou líquido.

Armazenar em recipientes secos para evitar colisões ou corrosão.

3 – Armazenamento de instrumentos

Coloque o tubo de medição verticalmente em um suporte especial para evitar deformações.

Desligue o dispositivo de controle de temperatura (por exemplo, banho de água), desconecte a fonte de energia e cubra a tampa de poeira.

V. Atenção

1) Evitar o efeito da parede do tubo

Certifique-se de que a esfera cai a uma distância maior que 2,5 vezes o diâmetro da esfera da parede do tubo medido, caso contrário, a fórmula de Stokes deve ser corrigida (por exemplo, com a correção de Faxén).

2 Consistência de temperatura

A temperatura do líquido deve ser uniforme para evitar que diferenças de temperatura locais causem distribuições desiguais de densidade ou viscosidade.

3 Escolha de esferas

A densidade da esfera deve ser significativamente maior do que a densidade do líquido (normalmente ρs / ρl > 1,1) para garantir o afundamento em vez de suspensão.

4. Controle de turbulência

Quando a viscosidade do líquido é muito baixa, a velocidade de queda da esfera pode causar turbulência e a necessidade de usar esferas menores ou ajustar o comprimento do tubo de medição.

5 - Operações seguras

Usar luvas de proteção e óculos de proteção quando lidar com líquidos quentes ou corrosivos.

Evite danos causados ​​pelo tubo de medição do pop-up esférico e mantenha uma distância segura durante a liberação.