Giriş
Koni/plaka ve silindirik sistemler gibi düzgün bir kayma hızı profili oluşturan geometriler, kayma viskozitesinin mutlak değerlerine yol açtıkları için rotasyonel ölçümler için tercih edilir. Numune üzerine uygulanan kayma hızı ve kayma gerilimi, sırasıyla yer değiştirme ve tork ile ölçüm boşluğu kullanılarak açıkça tanımlanır.
Bununla birlikte, örneğin çökelme meydana gelirse veya numune large boyutlu partiküller içeriyorsa, çok çeşitli malzemeler bu tür geometrilerle ölçülemez. Bu durumlarda, viskozitenin belirlenmesi, kayma hızı profili tamamen tekdüze olmadığı için bu şekilde adlandırılan "bağıl" bir geometri kullanılarak hala mümkündür.
Şekil 1 bu geometrilerden birini göstermektedir. İkiz yörünge topu, genellikle large partikülleri içeren yapı malzemeleri üzerinde ölçümler için geliştirilmiştir.
İkiz orbital bilye ve aynı cihazla iki numune üzerinde gerçekleştirilen ölçümler birbiriyle karşılaştırılabilir. Ancak, uygulanan düzgün olmayan kesme alanı nedeniyle bunların %100 doğru olmadığı unutulmamalıdır.
Aşağıdaki tartışmada, mutlak geometri ile yapılan bir ölçüm, çift yörüngeli bilye ile yapılan bir ölçümle karşılaştırılmaktadır.
Ölçüm Parametreleri
Duvar boyası üzerinde çift yörüngeli bilye (bağıl geometri) ve koni/plaka sistemi (mutlak geometri) ile rotasyonel (viskozite) ölçümü gerçekleştirilmiştir.
Testler için kullanılan koşullar tablo 1'de özetlenmiştir.
Tüm reometreler için geometri sabitleri, tork ve yer değiştirme gibi cihaz parametrelerini alıp bunları gerilme ve kayma hızına dönüştüren dönüştürme faktörleri olarak kullanılır. Koni ve plaka için bu sabitler iyi tanımlanmıştır1. İkiz yörünge topu gibi göreceli bir geometri için, mutlak geometriye yakın bir uyum sağlamak üzere alternatif bir prosedür2 kullanılır.
1 Macosko CW: Rheology Concepts, Principles and Applications, Wiley-VCH (1992)
2 Duffy JJ, Hill AJ, Murphy SH: Simple method for determining stress and StrainGerinim, harici bir kuvvet veya stres tarafından mekanik olarak yüklenen bir malzemenin deformasyonunu tanımlar. Kauçuk bileşikleri, statik bir yük uygulandığında sünme özelliği gösterir.strain constants for non-standard measuring systems on a rotational rheometer, Appl. Rheol. 25 (2015) 42670
Tablo 1: Test Koşulları
| Örnek | Duvar boyası | |
| Cihaz | Kinexus ultra + | |
| Geometri | Mutlak: CP1/40 (koni plakası, çap: 40 mm, koni açısı: 1°) | İkiz Orbital Top |
| Boşluk | 26 μm | 1 mm (Toplar ile kabın tabanı arasındaki mesafe) |
| Kayma oranı | 0.1 ila 100 s-1 | |
Ölçüm Sonuçları
Şekil 2, 0,1 ile 100 s-1 arasındaki kararlı durum viskozimetri ölçümü sırasında iki ölçümün sonuç eğrilerini göstermektedir.
Eğriler, çift yörüngeli bilye ile elde edilen kayma viskozitesi değerleri ile koni/plaka sistemi ile yapılan ölçümden elde edilen değerler arasında otuz yıllık kayma hızı boyunca iyi bir uyum olduğunu göstermektedir.
Sonuç
Koni/plaka geometrisi gibi mutlak bir geometri, kayma viskozitesi değerlerini elde etmek için ilk tercihtir. Ancak, numune çok kararsızsa, yani çökelme veya ayrılma meydana gelirse veya numune large partiküller içeriyorsa, kesme viskozitesi değerleri temsili olmadığından mutlak bir geometri uygun değildir. Çift yörüngeli bilye, reolojik test sırasında numunenin viskozitesi hakkında daha tutarlı ve temsili bilgiler verir. Bu örnekte, ikiz orbital bilye geometrisi ile yapılan ölçümlerin bir malzemenin temsili kayma viskozitesi değerlerini sağladığı gösterilmiştir.