Inledning
Den dubbla dispersionspaddeln (figur 1) är rätt geometri att använda för prover som måste dispergeras kontinuerligt under mätningen, t.ex. om det sker en kraftig sedimentering på kort tid. Eftersom den tillämpade skjuvhastigheten inte är helt enhetlig bör denna typ av geometri betraktas som en mer "relativ" geometri som ger en god indikation på viskositeten. En mätning med en absolut geometri, t.ex. ett koniskt system, leder däremot till absoluta värden på skjuvviskositeten. Här, med denna absoluta geometri, definieras skjuvhastigheten och skjuvspänningen som appliceras på provet tydligt med hjälp av mätgapet med förskjutningen respektive vridmomentet. Mätningar som utförs på två prover med samma relativa geometri kan jämföras med varandra. Men man bör komma ihåg att de inte ger direkt absoluta resultat på grund av det ojämna applicerade skjuvfältet. I följande diskussion utförs mätningar för att påvisa dessa skillnader. För detta ändamål jämförs ett test som utförts med en absolut geometri med det som utförts med den dubbla dispersionspaddeln.
Mätförhållanden
En rotationsmätning (viskositet) utfördes på en väggfärg med den dubbla dispersionspaddeln (relativ geometri) och med ett cone-plate-system (absolut geometri). Tabell 1 visar de förhållanden som användes för testerna.
Tabell 1: Mätförhållanden
| Prov | Väggfärg | |
| Apparat | Kinexus ultra+ | |
| Geometri | Absolut: CP4/40 (konplatta, diameter: 40 mm, konvinkel: 4°) | Relativ: Kupa 25 mm, dubbel dispersionspaddel |
| Spaltvidd | 146 μm | 5 mm i diameter |
| Skjuvningshastighet | 0.1 till 100 s-1 | |
| Temperatur | 25°C | |
För alla reometrar används geometrikonstanter som omvandlingsfaktorer för att ta instrumentparametrar som vridmoment och förskjutning och omvandla dem till spänning och skjuvhastighet. För konen och plattan är dessa konstanter väldefinierade1. För en ny geometri, t.ex. den paddel med två spridningar som används i denna studie, används en nyare metod2 för att få en nära överensstämmelse med den absoluta geometrin.
1 Macosko CW: Rheology Concepts, Principles and Applications, Wiley-VCH (1992)
2 Duffy JJ, Hill AJ, Murphy SH: Simple method for determining StressSpänning definieras som en kraftnivå som appliceras på ett prov med ett väldefinierat tvärsnitt. (Spänning = kraft/area). Prover med cirkulärt eller rektangulärt tvärsnitt kan komprimeras eller sträckas. Elastiska material som gummi kan sträckas upp till 5 till 10 gånger sin ursprungliga längd.stress and strain constants for non-standard measuring systems on a rotational rheometer, Appl. Rheol. 25 (2015) 42670.
Resultat av mätning
Figur 2 visar de resulterande kurvorna från båda mätningarna under viskosimetrimätningen i stationärt tillstånd mellan 0,1 och 100 s-1. De skjuvviskositetsvärden som erhålls med den dubbla dispersionspaddeln skiljer sig med 10 till 15% från de absoluta värden som erhålls från mätningen med konplattansystemet. Detta fel är nästan konstant under hela mätningen och beror på att den applicerade skjuvprofilen inte är enhetlig och att geometrin inte är absolut. Det är möjligt att göra en manuell justering av geometrikonstanten för att minimera denna förskjutning, men i detta applikationsmeddelande används standardvärden från den diskuterade metoden2för att visa de förväntade skillnaderna vid användning av nya och relativa geometrier.
Slutsats
En absolut geometri som konplattans geometrisystem är förstahandsvalet för att få värden på skjuvviskositeten. Men om ett prov är mycket instabilt, dvs. om sedimentering eller separation förekommer, kan användningen av absoluta geometrier begränsas, medan den dubbla dispersionspaddeln ger mer konsekvent och representativ information om provets viskositetsbeteende under reologisk testning. I detta arbete visades att mätningar med den dubbla dispersionspaddeln leder till en god approximation av skjuvviskositetsvärdena för ett ämne.