Słowniczek
Korekta Bagley
Systemy wysokociśnieniowych reometrów kapilarnych Rosand umożliwiają kontrolowane wytłaczanie (przez przepływ objętościowy) próbki przez precyzyjną matrycę o znanych wymiarach. Pozwala to na scharakteryzowanie właściwości przepływu materiału, zazwyczaj w warunkach wysokiej siły (lub ciśnienia) i/lub wysokiej szybkości ścinania.
Dlaczego korekta Bagley?
Podczas wysokociśnieniowego pomiaru reometrem kapilarnym materiał zazwyczaj przepływa z cylindra o średnicy 15 mm do matrycy o średnicy 1 mm. Ciśnienie wymagane do przyspieszenia przepływu materiału do matrycy jest mierzone na wlocie matrycy. Tak więc zmierzona wartość zawiera nie tylko ciśnienie potrzebne do ścinania materiału przez matrycę, ale także ciśnienie wymagane do przyspieszenia topnienia z niskiej prędkości przepływu w kanale zasilającym do znacznie wyższej prędkości przepływu w okrągłej matrycy lub kapilarze. Ta zmiana prędkości powoduje zmiany ciśnienia, które można rozważyć za pomocą następującego równania (patrz rysunek 1).
ΔPmeasured = ΔPentry + ΔPshear + ΔPoutlet
W rezultacie przetwornik ciśnienia mierzy spadek ciśnienia, który przekracza spadek ciśnienia wewnątrz matrycy.
W celu uzyskania rzeczywistego naprężenia ścinającego ściany, niezbędnego do obliczenia rzeczywistej lepkości ścinania, konieczne jest skorygowanie opisanego efektu. Proces ten nazywany jest korektą Bagleya.
Jak wykonać korektę Bagleya?
- Historyczna korekta Bagleya
Jednym z rozwiązań jest zastosowanie metody opisanej w normie DIN 11443. W normie tej spadek ciśnienia jest mierzony na serii matryc o tej samej średnicy, ale malejącej długości (różny stosunek L/D). Dopasowanie liniowe jest przeprowadzane na zmierzonych punktach, umożliwiając ekstrapolację do stosunku L/D o długości 0 (rysunek 2).
Jednak wynik ekstrapolacji dla L/D = 0 często podaje nieprawidłowe, ujemne ciśnienie, ponieważ ekstrapolacja może nie być liniowa przy niskich stosunkach L/D (rysunek 3).
- Korekta Bagleya w jednym pomiarze: Beczka z dwoma otworami
Alternatywną metodą korekcji efektów wejściowych i wyjściowych jest praca z matrycą kryzową (zwykle o długości 250 µm) wraz z długą matrycą kapilarną w urządzeniu z podwójnym rdzeniem. Dzięki takiemu podejściu można bezpośrednio zmierzyć spadek ciśnienia na wejściu). Godną uwagi zaletą tego podejścia jest to, że pomiar i korekta odbywają się w jednym cyklu testowym przy użyciu reometru kapilarnego z podwójnym rdzeniem, co eliminuje potrzebę co najmniej trzech testów wymaganych przez historyczną korektę Bagleya.
Automatyczne obliczenia w FlowMaster: Jedno kliknięcie od Bagley Correction
Oprogramowanie NETZSCH FlowMaster ułatwia automatyczne wykonywanie procedur ekstrapolacji niezbędnych do wdrożenia historycznej korekty Bagleya. Dzięki zastosowaniu opcji podwójnego cylindra i matrycy o zerowej długości, konfiguracja ta umożliwia jednoczesne pomiary na kapilarze i matrycy z kryzą.
W ten sposób określany jest spadek ciśnienia wlotowego na matrycy, a bezwzględne naprężenie ścinające i bezwzględna lepkość ścinająca są obliczane przy użyciu metody Bagleya. Korekta ta odbywa się za pomocą jednego kliknięcia w oprogramowaniu NETZSCH FlowMaster .
