Ρεολογία - Πώς να Select την κατάλληλη γεωμετρία μέτρησης

Σειρά Kinexus

Η σειρά ρεομέτρων Kinexus είναι τα κορυφαία στην κατηγορία τους ρεόμετρα περιστροφής. Αυτά τα ρεόμετρα διαθέτουν ένα προσαρμοσμένο έδρανο αέρα που τα καθιστά απίστευτα ευαίσθητα στις διαφορές των υλικών small. Οι δυνατότητες ευαισθησίας τους στη ροπή είναι ακόμη καλύτερες από το ισοδύναμο της πτώσης μιας βλεφαρίδας πάνω στο όργανο! Τι σημαίνει αυτό στην πράξη Σας επιτρέπει να μετράτε εύκολα υλικά σε συνθήκες "ηρεμίας". Ως εκ τούτου, μπορούμε να προσδιορίσουμε αν τα προϊόντα θα είναι σταθερά αφού μείνουν στο μπουκάλι στο ράφι, δηλαδή τη διάρκεια ζωής τους.

Επιλογή γεωμετρίας

Η γεωμετρία μέτρησης selectείναι σκόπιμα εκτεταμένη. Αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί ότι έχετε το κατάλληλο εργαλείο μέτρησης τόσο για τον τύπο της δοκιμής που θέλετε να εκτελέσετε όσο και για τη φύση του δείγματός σας. Οι κατηγορίες τυποποιημένων γεωμετριών είναι: συστήματα πλακών (παράλληλες πλάκες, κώνος & πλάκες) και συστήματα κυλίνδρων (cup & bobs).

Παράλληλες πλάκες

Αυτά τα απλά σύνολα επίπεδων άνω και κάτω πλακών διατίθενται σε διάφορα υλικά, διαμέτρους και επιφανειακά φινιρίσματα και είναι απίστευτα ευέλικτα.

• Μέγεθος - κυμαίνονται από 4 mm έως 60 mm σε διάμετρο ως στάνταρ. Αυτή η ευρεία γκάμα μεγεθών είναι διαθέσιμη για την προσαρμογή σε διαφορετικά ιξώδη. Οι γεωμετρίες smaller (<25 mm) είναι κατάλληλες για δείγματα υψηλού ιξώδους (> 10 Pa-s) και οι γεωμετρίες larger (>50 mm) για υλικά χαμηλού ιξώδους (<0,1 Pa-s).
• Επιφανειακό φινίρισμα - μπορεί να είναι λείο, τραχύ (αμμοβολή) ή οδοντωτό. Διατίθενται διαφορετικά επιφανειακά φινιρίσματα για να εξυπηρετηθούν αυτά τα επίμονα δείγματα! Τα γαλακτώματα και οι πολτοί, για παράδειγμα, μπορεί να είναι επιρρεπή σε ολίσθηση. Αυτό εκδηλώνεται ως μείωση/πτώση του ιξώδους κατά τη μέτρηση του ρυθμού διάτμησης. Εάν παρατηρήσετε ξαφνική πτώση του ιξώδους και υποψιάζεστε ολίσθηση, αλλάξτε τη χρήση ενός τραχύ επιφανειακού φινιρίσματος (βλ. εικόνα 2) για αυτά τα δείγματα. Προκειμένου να ενθαρρύνετε τη ροή του υλικού, παρέχετε μια επιπλέον πρόσφυση χρησιμοποιώντας μια τροποποιημένη διεπιφάνεια επιφάνειας.
• Διάκενο μέτρησης - μπορεί να αλλάξει με παράλληλες πλάκες. Αυτό το ευέλικτο χαρακτηριστικό σημαίνει ότι τα διάκενα μπορούν να προσαρμοστούν ανάλογα με το ιξώδες των δειγμάτων (π.χ. smaller διάκενα για δείγματα χαμηλότερου ιξώδους) και για την επίτευξη διαφορετικών ρυθμών διάτμησης. Smaller διάκενα υποβάλλουν τα δείγματα σε υψηλότερους ρυθμούς διάτμησης (για την ίδια γωνιακή ταχύτητα), ενώ larger διάκενα θα επιτύχουν μόνο χαμηλότερους ρυθμούς διάτμησης. Ως συμβιβασμός για το τροποποιήσιμο διάκενο με αυτά τα συστήματα μέτρησης, εφαρμόζεται ένας μέσος ρυθμός διάτμησης στο δείγμα και, επομένως, τα αποτελέσματα δεν είναι απόλυτα (όπως με τους κώνους και τις πλάκες). Επιπλέον, ως γενικός κανόνας, εάν υπάρχουν σωματίδια, select ένα διάκενο μέτρησης τουλάχιστον 10 φορές larger από το largest σωματίδια. Αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η εμπλοκή των σωματιδίων κατά τη διάρκεια της μέτρησης, η οποία θα προκαλέσει αλλοιώσεις στα αποτελέσματα.
• Υλικά - οι τυποποιημένες γεωμετρίες που προσφέρονται είναι κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα (SS316L), ο οποίος είναι ιδανικός για τα περισσότερα εργαστηριακά περιβάλλοντα, καθώς είναι συμβατός με ένα ευρύ φάσμα τύπων δειγμάτων και μπορεί εύκολα να καθαριστεί με διαλύτες. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν εργάζεστε με όξινα δείγματα, μια πολυμερής γεωμετρία μπορεί να είναι πιο κατάλληλη. Για παράδειγμα, οι γεωμετρίες από PEEK και ακρυλικό (βλ. εικόνα 3) μπορούν να είναι selected. Το πρόσθετο πλεονέκτημα είναι ότι είναι ελαφρύτερες και, ως εκ τούτου, χρήσιμες για μετρήσεις ταλάντωσης υψηλής συχνότητας σε δείγματα χαμηλού ιξώδους. Επιπλέον, διατίθενται επίσης γεωμετρίες από titanium, αλουμίνιο και χάλυβα hastelloy.

Κώνοι και πιάτα

Οι συνδυασμοί κώνου-πλάκας αποτελούνται από μια επίπεδη κάτω πλάκα με μια ανώτερη γεωμετρία σε σχήμα κώνου και διατίθενται σε διάφορα υλικά και επιφάνειες, π.χ. τραχιά για την αποφυγή ολίσθησης του δείγματος. Το άκρο του κώνου είναι αποκομμένο και όλες οι μετρήσεις με αυτές τις γεωμετρίες πραγματοποιούνται σε ένα καθορισμένο διάκενο (που ελέγχεται αυτόματα από το λογισμικό). Αυτό επιτρέπει τις μετρήσεις απόλυτου ιξώδους, έτσι ώστε όπου και αν βρίσκεται το δείγμα στην επιφάνεια αυτού του κώνου, θα υπόκειται στον ίδιο ρυθμό διάτμησης - ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με τις γεωμετρίες παράλληλων πλακών.

• Γωνίες κώνου - η γωνία της ανώτερης γεωμετρίας μπορεί να κυμαίνεται από 0,5° έως 4°. Το ιόν selectσας επιτρέπει να select την επιλογή του κώνου σας για την επίτευξη διαφορετικών ρυθμών διάτμησης. Όσο smaller η γωνία του κώνου, τόσο υψηλότερος είναι ο επιτεύξιμος ρυθμός διάτμησης. Ωστόσο, η παρουσία σωματιδίων (και το μέγεθός τους) εξακολουθεί να πρέπει να λαμβάνεται υπόψη. Ο κώνος και οι πλάκες έχουν σταθερό (ονομαστικό) διάκενο μέτρησης- για κώνο 1°, το διάκενο είναι 30 μm, 70 μm για κώνο 2° και 150 μm για κώνο 4°. Τα σωματίδια πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερα smallαπό αυτά τα διάκενα για να αποφευχθεί η εμπλοκή τους στην κορυφή της γεωμετρίας. Αυτό μπορεί να αποτελέσει ιδιαίτερο περιορισμό για τη χρήση κώνων με διασπορά σωματιδίων, λαμβάνοντας υπόψη το διάκενο αποκοπής small. Οι γεωμετρίες πλακών είναι πιο κατάλληλες για δείγματα με υψηλή περιεκτικότητα σε σωματίδια, καθώς το διάκενο μέτρησης μπορεί να αλλάξει για να προσαρμοστεί σε αυτό. Εάν δεν υπάρχουν σωματίδια (ή πολύ small σωματίδια), τότε μην ανησυχείτε!

• Επιφανειακό φινίρισμα - για τα ολισθηρά δείγματα μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει επίσης ένα τραχύ (αμμοβολή) ή ραβδωτό (~1 mm τετράγωνη πυραμίδα με "δόντια") κύπελλο και ένα μπομπ. Εάν υπάρχουν σωματίδια στο δείγμα και παρατηρείται καθίζηση, ένα μπομπ με σπειροειδή κύλιση μπορεί να βοηθήσει στην επιβράδυνση/αποτροπή της καθίζησης της διασποράς κατά τη διάρκεια της μέτρησης
  . Εάν η διασπορά είναι πολύ ασταθής, τότε η χρήση ενός κουπιού θα είναι πιο αποτελεσματική (βλέπε σχήμα 1).
• Εργαλεία με πτερύγια - είναι χρήσιμα για τη μέτρηση δειγμάτων με πολύ ευαίσθητες δομές, όπως αφροί ή μαλακά στερεά με τάση διαρροής, όπως το γιαούρτι. Το σχήμα του πτερυγίου (βλ. σχήμα 1) προσφέρεται για την κοπή του δείγματος χωρίς να διαταράσσεται/καταστρέφεται πολύ η δομή πριν από τη μέτρηση (σε σύγκριση με ένα στερεό στέλεχος).
• Διπλό διάκενο - για δείγματα εξαιρετικά χαμηλού ιξώδους, αυτές οι γεωμετρίες αποτελούν μια καλή επιλογή. Όπως φαίνεται (σχήμα 4), το άνω bob είναι κοίλο, παρέχοντας μια επιπλέον επιφάνεια μέτρησης και, κατά συνέπεια, βελτιωμένη ευαισθησία. Η χρήση αυτών των γεωμετριών συνιστάται για πιο πτητικά δείγματα σε υψηλές θερμοκρασίες, λόγω των σχετικών απαιτήσεων σε όγκο large (για σχετικά πτητικά δείγματα σε υψηλές θερμοκρασίες, το διπλό διάκενο πρέπει να χρησιμοποιείται με παγίδα διαλύτη).

Ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε στον εαυτό σας

Δεν υπάρχει κανένας αυστηρός κανόνας για το selectμιας γεωμετρίας, καθώς αυτό το άρθρο υπογραμμίζει διάφορους παράγοντες που μπορεί να παίξουν ρόλο. Αλλά όταν εξετάζετε ένα νέο δείγμα και μια νέα γεωμετρία selection, αναρωτηθείτε:

Ποιο είναι το γενικό ιξώδες του δείγματός μου

• Εάν έχετε ένα χαμηλό ιξώδες που μοιάζει με νερό, select μια γεωμετρία διαμέτρου large κώνου/πλάκας ή πλάκας/πλάκας (>50 mm).
• Εάν έχετε ένα υγρό ελεύθερης ροής (π.χ. αφρόλουτρο), μια medium-μεγέθους γεωμετρία θα λειτουργήσει καλά (40 mm.)
• Εάν έχετε ένα πολύ άκαμπτο, παχύ δείγμα (μελάσα), θα πρέπει να selectμια γεωμετρία μεγέθους small (<40 mm).
• Εάν έχετε ένα δείγμα πολύ χαμηλού ιξώδους ή πτητικό, εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε ένα κύπελλο και ένα κύπελλο ή ένα διπλό διάκενο. Για δείγματα που εξατμίζονται, θα πρέπει να χρησιμοποιείται παγίδα διαλύτη.

Έχω σωματίδια στα δείγματά μου

• Εάν η απάντηση είναι ναι, τι μέγεθος Το διάκενο μέτρησης πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 φορές larger από το μέγεθος των σωματιδίων largest, το οποίο μπορεί να αλλάξει για παράλληλες πλάκες.
• Θα πρέπει επίσης να εξεταστούν τα συστήματα κυπέλλου και βολβού, ιδίως για δείγματα με καθίζηση, όπου οι κυκλοφορούντες αυλακωτοί βολβοί πλεονεκτούν.

Ποια είναι η σύνθεση του δείγματός μου

• Είναι το δείγμα μου επιρρεπές σε ολίσθηση Τα γαλακτώματα ή οι συμπυκνωμένες διασπορές μπορεί να ολισθήσουν στις λείες γεωμετρίες. Εξετάστε το ενδεχόμενο χρήσης τραχιάς ή οδοντωτής επιφάνειας (για τις πλάκες) και τραχιάς ή οδοντωτής (για τα bobs).
• Το δείγμα μου έχει ευαίσθητη δομή Ένα εργαλείο πτερυγίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δείγματα όπως αφροί ή μαλακά στερεά για μετρήσεις τάσης διαρροής.
• Είναι το δείγμα μου επιθετικό Τα όξινα δείγματα μπορούν να μετρηθούν με πολυμερή υλικά PEEK αντί για αυτά.

Ξεκινήστε με αυτές τις απλές ερωτήσεις και επανεξετάστε τα αποτελέσματά σας. Το Kinexus είναι πολύ επιεικής και παρέχει επιπλέον πληροφορίες για να δώσει στους χρήστες την πεποίθηση ότι έχουν selected τη σωστή γεωμετρία. Το έξυπνο χαρακτηριστικό του, η δυνατότητα εύκολης εναλλαγής σε διαφορετική γεωμετρία και η αυτόματη αναγνώριση, θα κάνουν τη δοκιμή νέων δειγμάτων διασκεδαστική και αβίαστη!