Медицинская вискозиметрия. Принцип работы медицинского вискозиметра

Вискозиметр `

(лат. viscosus вязкий + греч. metreo измерять, определять) - прибор для измерения вязкости жидкостей; в медицине В. применяются при различных экспериментальных и диагностических исследованиях, напр. для определения вязкости крови или плазмы.

Метод Стокса, В основе метод а Стоксалежит формула для силы сопротивления, возникающей при движении шарика в вязкой жидкости, полученная Стоксом: Fc = 6 π η V r. Чтобы косвенно измерить коэффициент вязкости η следует рассмотреть равномерное движение шарика в вязкой жидкости и применить условие равномерного движения: векторная сумма всех сил, действующая на шарик равна нулю.

. mg + F_A+ F_с=0 (всё в векторной форме!!!)

Теперь следует выразить силу тяжести (mg) и силу Архимеда (Fа) через известные величины. Приравнивая величины mg = Fа+Fс получаем выражение для вязкости:

η = (2/9)*g*(ρ_т - ρ_ж)* r² / v = (2/9) * g *(ρ_т- ρ_ж)* r²* t / L. Непосредственно измеряются микрометром радиус шарика r (по диаметру), L - путь шарика в жидкости, t- время прохождения пути L. Для измерения вязкости по методу Стокса путь L берется не от поверхности жидкости, а между отметками 1 и 2. Это вызвано следующим обстоятельством. При выводе рабочей формулы для коэффициента вязкости по методу Стокса использовалось условие равномерного движения. В самом начале движения (начальная скорость шарика равна нулю) сила сопротивления также равна нулю и шарик имеет некоторое ускорение. По мере набора скорости сила сопротивления увеличивается, равнодействующая трех сил - уменьшается! Только после некоторой отметки движение можно считать равномерным (и то, - приблизительно).

10. Вискозиметр Освальда представляет своеобразную пипетку с расширением в виде шарика чуть выше тонкого капилляра - левое рабочее колено. В правое вспомогательное колено набирается жидкость (сначала с известной, потом с неизвестной вязкостью). Затем эта жидкость засасывается в шарик, и измеряется время ее истечения через капилляр. Как показывает опыт время истечения одинакового объема различной жидкости - разное. Это объясняется формулой Пуазейля, записанной для объема протекающей через капилляр жидкости:

V = πr ⁴ ΔP*t / 8ηL - чем больше коэффициент вязкости η, тем больше время истечения этой жидкости t.

Для получения рабочей формулы следует заменить в формуле Пуазейля разность давлений ΔP на гидростатическое давление ρgh (h = L). Тогда получится:

V = πr⁴ρg t / 8η. Записав эту формулу для двух одинаковых объемов - эталонной и исследуемой жидкости, приравняв правые части каждой формулы и заменив ρ/η=1/v, где v кинематическая вязкость, получили v=v₀t/t₀, где v₀ и t₀ кинематич.вязкость и время прохождения воды.