Introduktion
Den dobbelte dispersionspaddel (figur 1) er den rigtige geometri til prøver, der skal dispergeres kontinuerligt under målingen, f.eks. hvis der sker en udtalt sedimentering på kort tid. Da den anvendte forskydningshastighed ikke er helt ensartet, bør denne type geometri betragtes som en mere "relativ" geometri, der giver en god indikation af viskositeten. I modsætning hertil vil en måling med en absolut geometri som et keglepladesystem føre til absolutte værdier af forskydningsviskositeten. Med denne absolutte geometri defineres forskydningshastigheden og forskydningsspændingen, der påføres prøven, tydeligt ved hjælp af måleafstanden med henholdsvis forskydningen og drejningsmomentet. Målinger udført på to prøver med samme relative geometri kan sammenlignes med hinanden. Men man skal huske på, at de ikke giver direkte absolutte resultater på grund af det uensartede påførte forskydningsfelt. I den følgende diskussion udføres der målinger for at demonstrere disse forskelle. Til dette formål sammenlignes en test udført med en absolut geometri med den, der blev udført med den dobbelte dispersionspaddel.
Målebetingelser
En rotationsmåling (viskositet) blev udført på en vægmaling med den dobbelte dispersionspaddel (relativ geometri) og med et keglepladesystem (absolut geometri). Tabel 1 viser de betingelser, der blev brugt til testene.
Tabel 1: Målebetingelser
| Prøve | Vægmaling | |
| Apparat | Kinexus ultra+ | |
| Geometri | Absolut: CP4/40 (Kegleplade, diameter: 40 mm, keglevinkel: 4°) | Relativ: Kop 25 mm, dobbelt dispersionspaddel |
| Spalte | 146 μm | 5 mm |
| Forskydningshastighed | 0.1 til 100 s-1 | |
| Temperatur | 25°C | |
For alle reometre bruges geometrikonstanter som omregningsfaktorer til at tage instrumentparametre som drejningsmoment og forskydning og omregne dem til spænding og forskydningshastighed. For keglen og pladen er disse konstanter veldefinerede1. For en ny geometri som f.eks. den todelte padle, der bruges i denne undersøgelse, bruges en nyere procedure2 til at skabe tæt overensstemmelse med den absolutte geometri.
1 Macosko CW: Rheology Concepts, Principles and Applications, Wiley-VCH (1992)
2 Duffy JJ, Hill AJ, Murphy SH: Simple method for determining StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress and strain constants for non-standard measuring systems on a rotational rheometer, Appl. Rheol. 25 (2015) 42670.
Resultater af målinger
Figur 2 viser de resulterende kurver for begge målinger under den stationære viskosimetri-måling mellem 0,1 og 100 s-1. Værdierne for forskydningsviskositet opnået med den dobbelte dispersionspaddel afviger med 10 til 15 % fra de absolutte værdier, der kommer fra målingen med keglepladesystemet. Denne fejl er næsten konstant under hele målingen og forventes på grund af den uensartede påførte forskydningsprofil med en ikke-absolut geometri. Det er muligt at foretage en manuel justering af geometrikonstanten for at minimere denne forskydning, men denne applikationsnote bruger standardværdier fra den diskuterede metode2 forat demonstrere de forventede forskelle ved brug af nye og relative geometrier.
Konklusion
En absolut geometri som keglepladegeometrisystemet er det første valg til at få værdier for forskydningsviskositet. Men hvis en prøve er meget ustabil, dvs. hvis der sker sedimentering eller separation, kan brugen af absolutte geometrier være begrænset, mens den dobbelte dispersionspaddel vil give mere konsistente og repræsentative oplysninger om prøvens viskositetsadfærd under reologisk testning. I dette arbejde blev det vist, at målinger med den dobbelte dispersionspaddel fører til en god tilnærmelse af et stofs forskydningsviskositetsværdier.