Капиллярные вискозиметры

Для ламинарного течения ньютоновской жидкости через капиллярную трубку из формулы Пуазейля (8.14) легко получается расчетное соотношение

,

где k – постоянный коэффициент, величина которого зависит от выбора единиц измерения непосредственно измеряемых физических величин (k = 1, если для всех физических величин использованы единицы системы СИ); R, l – внутренний радиус и длина капилляра; g – расход жидкости через капилляр; Δ P – перепад давления на капилляре.

При постоянных значениях g, R, l, k

,

где постоянный коэффициент.

Рис. 8.10 Схемы промышленных вискозиметров:

а – вискозиметрическая воронка типа В3-4; б – капиллярный вискозиметр;

в – вискозиметр с падающим шариком; г – вискозиметр Хепплера;

д – ротационный вискозиметр типа цилиндр-цилиндр; е – ротационный

вискозиметр типа диск-диск; ж – ротационный вискозиметр типа диск-конус

На рис. 8.10, б приведена принципиальная схема автоматического капиллярного вискозиметра. Контролируемая жидкость с постоянным расходом g прокачивается шестеренным дозирующим насосом 3 через капиллярную трубку 4. Перепад давления Δ P на участке капиллярной трубки длинной l измеряют дифманометром 5, шкала которого может быть проградуирована в единицах измерения динамической вязкости µ при условии, что R, l, g – const. Диаметр d = 2 R и длину l капиллярной трубки выбирают в зависимости от пределов измерения вязкости. Капиллярную трубку 4 обычно устанавливают в термостате 6.

Погрешность капиллярных вискозиметров (порядка ±2 %) определяется в основном точностью поддержания расхода g = const и температуры T = const контролируемой жидкости. Пределы измерения (0,001…10) Па∙с.