Въведение
Двойната диспергираща лопатка (фигура 1) е подходящата геометрия, която може да се използва за проби, които трябва да бъдат непрекъснато диспергирани по време на измерването, например ако се наблюдава ясно изразена седиментация за кратко време. Тъй като прилаганата скорост на срязване не е напълно равномерна, този тип геометрия трябва да се разглежда като по-"относителна" геометрия, даваща добра индикация за вискозитета. Напротив, измерването с абсолютна геометрия, каквато е системата с конусовидни плочи, ще доведе до абсолютни стойности на вискозитета при срязване. Тук, при тази абсолютна геометрия, скоростта на срязване и напрежението на срязване, приложени върху пробата, се определят ясно, като се използва разликата в измерването съответно с преместването и въртящия момент. Измерванията, проведени върху два образеца с еднаква относителна геометрия, могат да се сравняват помежду си. Но трябва да се има предвид, че те не предоставят директно абсолютни резултати поради нееднородното приложено поле на срязване. В следващото обсъждане са извършени измервания, за да се демонстрират тези разлики. За тази цел изпитването, извършено с абсолютна геометрия, се сравнява с това, извършено с двойното дисперсионно гребло.
Условия за измерване
Измерването на ротационния вискозитет на боя за стена е извършено с двойната дисперсна лопатка (относителна геометрия) и със система с конусовидна плоча (абсолютна геометрия). В таблица 1 са представени условията, използвани за изпитванията.
Таблица 1: Условия за измерване
| Образец | Боя за стена | |
| Устройство | Kinexus ultra+ | |
| Геометрия | Абсолютна: CP4/40 (Конусна пластина, диаметър: 40 mm, ъгъл на конуса: 4°) | Относителна: Чаша 25 mm, двойна дисперсионна лопатка |
| Разстояние | 146 μm | 5 мм |
| Скорост на срязване | 0.1 до 100 s-1 | |
| Температура | 25°C | |
За всички реометри геометричните константи се използват като коефициенти на преобразуване, за да се вземат параметрите на инструмента, като например въртящ момент и преместване, и да се преобразуват в напрежение и скорост на срязване. За конуса и плочата тези константи са добре дефинирани1. За нова геометрия, каквато е използваната в настоящото изследване лопатка с двойна дисперсия, се използва по-нова процедура2, за да се постигне близко съответствие с абсолютната геометрия.
1 Macosko CW: Rheology Concepts, Principles and Applications, Wiley-VCH (1992)
2 Duffy JJ, Hill AJ, Murphy SH: Simple method for determining stress and strain constants for non-standard measuring systems on a rotational rheometer (Прост метод за определяне на константите на напрежението и деформацията за нестандартни измервателни системи на ротационен реометър), Appl. Rheol. 25 (2015) 42670.
Резултати от измерването
На фигура 2 са показани получените криви от двете измервания по време на измерването на вискозитета в стационарно състояние между 0,1 и 100 s-1. Стойностите на вискозитета на срязване, получени с двойната дисперсна лопатка, се различават с 10 до 15 % от абсолютните стойности, получени от измерването със системата с конусовидни плочи. Тази грешка е почти постоянна по време на цялото измерване и се очаква да се дължи на неравномерния приложен профил на срязване с неабсолютна геометрия. Възможно е да се направи ръчна настройка на константата на геометрията, за да се сведе до минимум това отместване; в тази приложна бележка обаче се използват стойностите по подразбиране от обсъждания метод2 ,за да се демонстрират очакваните разлики от използването на нова и относителна геометрия.
Заключение
Абсолютната геометрия, каквато е геометричната система на конусовидната плоча, е първият избор за получаване на стойности на вискозитета на срязване. Въпреки това, ако пробата е много нестабилна, т.е. настъпва седиментация или разделяне, използването на абсолютни геометрии може да бъде ограничено, докато двойната дисперсна лопатка ще даде по-последователна и представителна информация за вискозитетното поведение на пробата по време на реологичното изпитване. В тази работа беше показано, че измерванията с двойната дисперсна лопатка водят до добро приближение на стойностите на вискозитета на срязване на веществото.