11.03.2020 by Dr. Shona Marsh
Viskosimeter eller reometer - hvad er bedst for mig?
Det er ikke altid lige let at beslutte, om man skal købe et viskosimeter eller et rheometer. Denne guide tager dig gennem forskellene, og hvordan et rheometer kan være mere velegnet til dine behov.
Hvaderforskellen?
Et viskosimeter anvender typisk et mekanisk leje, der begrænser instrumentets hastighed og drejningsmoment, mens et rheometer anvender et luftleje med lav friktion. Det betyder, at et viskosimeter kan være en løsning til materiale-, proces- eller produktionstest, der kræver enkle flowmålinger på newtonske materialer (hvor viskositeten er uafhængig af forskydningshastigheden), men et rheometers ydeevne giver mulighed for langt større karakterisering af flow, deformation og endda et materiales KlæbrighedKlæbrighed beskriver samspillet mellem to lag af identiske (autohæsion) eller forskellige (kohæsion) materialer i form af overfladeklæbrighed.klæbrighed (for newtonske og ikke-newtonske materialer).
Et viskosimeter kan være bærbart til test i marken eller på afstand. Selv om reometre generelt er dyrere end viskosimetre, er de mere alsidige og har et meget bredere dynamisk område af kontrol- og måleparametre.
Måling Viscosity
Måling af viskositet er den mest almindelige anvendelse for et viskosimeter eller rheometer. For de fleste produkter kræves det, at viskositeten er høj ved lave forskydningshastigheder for at forhindre sedimentering eller sammenfald, men at den bliver tyndere ved højere forskydningshastigheder for at lette påføring eller forarbejdning. Derfor er en enkelt viskositetsmåling ikke tilstrækkelig til at beskrive viskositeten af sådanne materialer, og viskositeten skal måles over en række forskydningshastigheder eller spændinger.
Typisk kan et viskosimeter måle i området fra ca. 0,1 til103 s-1, mens et reometer udvider måleområdet fra 10-6 til105 s-1. Et bredere måleområde gør det muligt at få relevante data ved at udsætte prøven for forhold, der er realistiske i forhold til de forhold, der anvendes under fremstilling eller brug af produktet.
Processer som sedimentering er bedst egnet til at analysere med et reometer på grund af dets lave drejningsmoment. Højhastighedskontrol af et rheometer gør det også muligt at analysere en proces med meget høj forskydningshastighed, som f.eks. sprøjtning.
| Proces | Minimum forskydningshastighed (s-1) | Maksimal forskydningshastighed (s-1) | Viskosimeter | Rheometer |
| Omvendt gravure | 105 | 106 | ✔ | |
| Sprøjtning | 104 | 105 | ✔ | |
| Blade coat | 103 | 105 | ✔ | ✔ |
| Blanding/omrøring | 10 | 103 | ✔ | ✔ |
| Børstning | 10 | 103 | ✔ | ✔ |
| Pumpning | 1 | 103 | ✔ | ✔ |
| Ekstrudering | 1 | 102 | ✔ | ✔ |
| Gardinbelægning | 1 | 102 | ✔ | ✔ |
| Nivellering | 10-2 | 0.1 | ✔ | |
| Sænkning | 10-2 | 0.1 | ✔ | |
| Sedimentation | 10-6 | 10-2 | ✔ |
Udløbsspænding
Efter viskositet er flydespænding sandsynligvis den mest rutinemæssigt målte reologiske egenskab, fordi mange forbrugerprodukter får værdi af at have en.
FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.Flydespænding varierer som en funktion af temperaturen og den tidsskala, hvor spændingen påføres. Reometre kan give mere relevante data om FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding end et viskosimeter ved at gøre det muligt at anvende en bred vifte af disse metoder. Anvendelse af en stressrampe anses for at være den nemmeste måde med et rheometer.
Hvad er bedst for mig?
Den øgede alsidighed og ydeevne gør rheometre til et fremragende værktøj til forskning, produkt- og procesudvikling samt kvalitetskontroltest. Både viskosimetre og rheometre supplerer hinanden, og det er ikke ualmindeligt i en enkelt organisation at finde viskosimetre, der bruges til QC-testning af produkter, der er udviklet ved hjælp af et rheometer. Men med Kinexus-softwarens alsidighed og styrke kan både R&D- og QC-målinger (med pass fail-kriterier), herunder muligheden for 21 CFR (til medicinalindustrien), tilpasses, så de passer til prøvetype, anvendelse og operatør.