Ordliste
Bagley-korrektion
Rosands højtrykskapillarreometersystemer muliggør kontrolleret ekstrudering (ved volumetrisk flow) af en prøve gennem en højpræcisionsdyse med kendte dimensioner. Det giver mulighed for at karakterisere materialets strømningsegenskaber, typisk under forhold med høj kraft (eller tryk) og/eller høj forskydningshastighed.
Hvorfor Bagley-korrektionen?
Under højtryksmåling med kapillarreometer flyder materialet typisk fra en tønde med en diameter på 15 mm ind i en matrice med en diameter på 1 mm. Det tryk, der kræves for at accelerere materialet ind i matricen, måles ved matricens indløb. Den målte værdi indeholder således ikke kun det tryk, der er nødvendigt for at forskyde materialet gennem matricen, men også det tryk, der er nødvendigt for at accelerere smeltningen fra den lave strømningshastighed i fødekanalen til en meget højere strømningshastighed i den runde matrice eller kapillær. Denne hastighedsændring forårsager trykændringer, som kan betragtes i henhold til følgende ligning, se figur 1).
ΔPmålt = ΔIndgang + ΔSkjær + ΔUdgang
Følgelig måler tryktransduceren et trykfald, der overstiger trykfaldet i matricen.
For at opnå den sande vægforskydningsspænding, der er nødvendig for beregningen af den sande forskydningsviskositet, er det vigtigt at korrigere denne beskrevne effekt. Denne proces kaldes Bagley-korrektionen.
Hvordan udfører man Bagley-korrektionen?
- Historisk Bagley-korrektion
En løsning er at bruge den metode, der er beskrevet i standarden DIN 11443. I denne standard måles trykfaldet på en række matricer med samme diameter, men aftagende længde (forskelligt L/D-forhold). En lineær tilpasning udføres på de målte punkter, hvilket muliggør en ekstrapolering til L/D-forholdet på 0 længde (figur 2).
Resultatet af ekstrapoleringen for L/D = 0 giver dog ofte et forkert, negativt tryk, fordi ekstrapoleringen måske ikke er lineær ved lave L/D-forhold (figur 3).
- Bagley-korrektion i én måling: Tønden med to boringer
En alternativ metode til at korrigere indgangs- og udgangseffekterne er at arbejde med en åbningsdyse (typisk 250 µm lang) sammen med den lange kapillærdyse på et instrument med to boringer. Med denne tilgang kan indgangstrykfaldet måles direkte). En bemærkelsesværdig fordel ved denne tilgang er, at måling og korrektion sker i en enkelt testkørsel ved hjælp af kapillarreometeret med to boringer, hvilket overflødiggør behovet for de mindst tre tests, der kræves af den historiske Bagley-korrektion.
Automatiske beregninger i FlowMaster: Et klik væk fra Bagley-korrektion
Softwaren NETZSCH FlowMaster letter den automatiserede udførelse af ekstrapolationsprocedurer, der er nødvendige for at implementere den historiske Bagley-korrektion. Ved at bruge twin-bore barrel option og zero-length die giver denne konfiguration mulighed for samtidige målinger på kapillær- og orifice die.
Indløbstrykfaldet ved dysen bestemmes på denne måde, og absolut forskydningsspænding og absolut forskydningsviskositet beregnes ved hjælp af Bagley-metoden. Denne korrektion sker med et enkelt klik i softwaren NETZSCH FlowMaster .
