Въведение
ASTM D7395 е метод за определяне на вискозитета на проба чрез използване на конфигурация „конус/пластина“ при зададена скорост на срязване от 500 s⁻¹. Системата се калибрира с помощта на едно до три сертифицирани калибрационни масла с известна вискозитет.
Реометрите от серията Kinexus Prime на NETZSCH могат да характеризират широк спектър от сложни течности и полутвърди вещества благодарение на своята чувствителност, възможността за извършване на измервания върху small ни обеми на пробите, модулните геометрии и advanced software ните възможности. По-специално, тези реометри разполагат с въздушен лагер с ултраниско триене, който осигурява несравнима чувствителност в диапазона от много ниски (0,001 s⁻¹) до много високи (10 000 s⁻¹) скорости на срязване. Това ги превръща в идеален инструмент не само за научноизследователски и развойни цели, но и за стандартизирани изпитвания в среда за контрол на качеството и за постигане на спецификациите на методите (включително ASTM).
Освен това, програмируемият софтуер „ rSpace “ позволява на потребителите да създават свои собствени последователности за зареждане на проби, измерване и автоматичен анализ; или да имат достъп до над 200 предварително създадени последователности (на 6 езика). За да се илюстрира това, беше програмирана последователност, която обхваща изискванията на ASTM D7395. В условията на контрол на качеството тази последователност може да бъде заключена, за да се гарантира последователна употреба както между потребителите, така и в различните изпитвателни лаборатории.
Последователност за ASTM D7395
За изпитване на проби в съответствие със стандарта ASTM D7395 бе създадена специална последователност, позволяваща определяне на вискозитета на всяко стандартно масло и/или проба. За измерването бе използвана конфигурация с конус и плоча с диаметър 20 mm и ъгъл 2°, така че за всеки цикъл бе необходим малък обем от едва 80 µl. След като пробата бъде поставена, системата се придвижва до отвора за подрязване, върти се бавно със скорост 10 s⁻¹, за да се осигури разстилането на пробата, и след това подканва потребителя да се увери, че пробата е подрязана правилно. За да се гарантира последователност, беше използвана пипета с положително изместване, за да се осигури, че винаги се дозира определен обем и по този начин не се налага ръчно подрязване.
В съответствие със стандарта ASTM D7395 подрязаната проба след това се уравновесява при 25 °C в продължение на 1 минута. След достигане на зададената температура се прилага скорост на срязване от 500 s⁻¹, а вискозитетът се съобщава на потребителя след 15 секунди. Накрая на потребителя се задава въпрос дали желае да тества друга проба или не.
Измерване на еталонни масла и проби
Бяха оценени три стандартни минерални масла, за да се демонстрира точността на метода в широк диапазон на вискозитета. Резултатите за минералните масла RTM12, RTM22 и RTM32 (всяко от които е измерено в два екземпляра) са обобщени в Таблица 1.
От таблица 1 се вижда, че вискозитетите на трите стандартни минерални масла са в рамките на 5% относителна грешка в сравнение с отчетената стойност на вискозитета. Освен това между измерванията за възпроизводимост за всяко еталонно минерално масло относителната грешка е по-малка от 2%, което е в рамките на допустимия 10% диапазон, посочен в стандарта.
Таблица 1: Измерена вискозитет на три еталонни минерални масла съгласно ASTM D7395
| Минерално масло | Референтна вискозитет при 35,00 °C (cP) | Измерена вискозитет (cP) | Грешка спрямо еталонната стойност (%) |
|---|---|---|---|
| RTM12 | 55,21 | 55,99 ± 0,04 | 1,4 ± 0,1 |
| RTM22 | 688,9 | 710,6 ± 3,1 | 3,1 ± 1,0 |
| RTM32 | 6009 | 6080 ± 9 | 1,2 ± 0,1 |
След като беше установена процедурата съгласно ASTM, бяха тествани различни материали (в два екземпляра за възпроизводимост), за да се определи тяхната вискозитет съгласно ASTM D7395, като резултатите са обобщени в Таблица 2. Всяка проба беше подбрана така, че при нанасянето ѝ да се подлага на срязващо или размазващо действие. Дори сложна проба като горчица с мед, която съдържа частици от горчично семе, се оказа възпроизводима, но контрастира с по-строгите измервания на пробите от лосион за ръце и гел за коса. Използването на тази последователност като стандартна оперативна практика в производствена среда би било полезно за стандартизацията и гарантирането на възпроизводимостта на продукта.
Таблица 2: Измерена вискозитет на три проби съгласно ASTM D7395
| Проба | Измерена вискозитет (cP) съгласно ASTM D7395 |
|---|---|
| Лосион за ръце | 263,5 ± 10,2 |
| Гел за коса | 918,3 ± 18,4 |
| Медена горчица | 323,3 ± 23,5 |
Обобщение
Серията реометри „Kinexus Prime“ на „ NETZSCH “ предлага на потребителите както гъвкавост, така и висока степен на персонализация при определянето на характеристиките на сложни течности и полутвърди вещества. Програмируемият софтуер позволява на потребителите да използват стотици готови програми или да създават свои собствени. В настоящия документ е създаден персонализиран метод за изпитване за Kinexus, съобразен с ASTM D7395, за определяне на вискозитета при зададена скорост на срязване от 500 s⁻¹.
NGB · Приложение № 434 · EN · 0426 · Техническите спецификации подлежат на промяна.
NETZSCH-Gerätebau GmbH
Wittelsbacherstraße 42 ∙ 95100 Selb ∙ Германия
Тел.: +49 9287/881-0 ∙ Факс: +49 9287/881505
at@NETZSCH.com ∙ www.NETZSCH.com