REOLOGIE. reologie kapalin a pevných látek elementární reologie, reometrie, inženýrská reologie, chemoreologie, bioreologie, psychoreologie REOLOGIE

Podobné dokumenty
REOLOGICKÉ VLASTNOSTI ROPNÝCH FRAKCÍ

MARS - modular advanced rheometer system. MARS modulární reometr

1.7. Mechanické kmitání

Patří k jednoduchým způsobům tváření materiálů. Jde v podstatě o proces tváření. Podmínkou je ROZTAVENÍ a STLAČENÍ polymeru na potřebný tvářecí tlak

SVM Viskozimetr podle Stabingera. ::: Viscometry at its best

Kluzná pouzdra KU - B10 samomazný kov

APLIKACE POTRAVINY. POTRAVINY přírodní ovoce, zelenina, maso pěstovány, sklízeny mohou být pouze TESTOVÁNY

MECHANICKÁ PRÁCE A ENERGIE

Mechanismy. Vazby členů v mechanismech (v rovině):

Změny délky s teplotou

TRUBKA COBRAPEX S KYSLÍKOVOU BARIÉROU

CVIČENÍ č. 8 BERNOULLIHO ROVNICE

MI-3 přístroj na zjištění indexu tavení

Schöck Tronsole typ Z

Ozubené řemeny XLH. Ozubené řemeny s palcovou roztečí. Provedení XL, L, H, XH, XXH. Konstrukční charakteristiky. Rozměrové charakteristiky

VT čističe bez ohřevu třída Kompakt HD 6/13 C Plus

Všeobecně lze říci, že EUCOR má několikanásobně vyšší odolnost proti otěru než tavený čedič a řádově vyšší než speciální legované ocele a litiny.

Rotační měřicí senzory Absolutní jednootáčkové rotační senzory s plnou hřídelí

Série FSW-40. Průtokový spínač pro kapaliny. Návod k použití

Šest uzlovačů (LB423 a LB433) Perfektní tvar, stálá a vysoká hustota balíku.

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Kuličkové a trapézové šrouby

Měření momentu setrvačnosti z doby kmitu

Pružinové jednotky, pružinové a distanční jednotky

na tyč působit moment síly M, určený ze vztahu (9). Periodu kmitu T tohoto kyvadla lze určit ze vztahu:

pístové dávkovací čerpadlo KARDOS N

Dmychadla KAESER. Rotační dmychadla série COMPACT

OKLADKA ROZDZIALU 2405-K

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Pomůcka pro demonstraci dynamických účinků proudu kapaliny

KLIKOVÁ SKŘÍŇ ZE SLITIN HLINÍKU v provedeních:

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

Úkol č. 1: Změřte dynamickou viskozitu denaturovaného lihu a stolního oleje Ubbelohdeho viskozimetrem.

PROVOZNÍ CHARAKTERISTIKY OTOPNÝCH TĚLES

Digitální tlakoměr PM 111

Topná tělesa a regulace pro rozváděčové skříně

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

9. Lineárně elastická lomová mechanika K-koncepce. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík

Základní třída K 2.300

ELEKTROPOHONY spol. s r. o. Závodí Frenštát pod Radhoštěm tel.: fax: info@epo.

Hemolýza erytrocytů ultrazvukem. Optimalizace měřících postupů. Stručné seznámení s tématem a rozbor dosavadně provedených meření.

Dopravníky třísek. doprava třísek a drobných součástek úspora času čistota ve výrobě.

STAP. Regulátory tlakové diference DN 15-50, uzavírání a plynulé nastavení

Elektrické. MP - Ampérmetr A U I R. Naměřená hodnota proudu 5 A znamená, že měřená veličina je 5 x větší než jednotka - A

Belimo VRP-STP. Zapojení a funkce regulátorů TROX s vybavením. Obsah. Strana. Téma

ASYNCHRONNÍ STROJ. Trojfázové asynchronní stroje. n s = 60.f. Ing. M. Bešta

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

VIZP Vodohospodářské inženýrství

Kótování na strojnických výkresech 1.část

Název laboratorní úlohy: Popis úlohy: Fotografie úlohy:

Trysky s rozst ikem dutého kužele

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

Měření kinematické a dynamické viskozity kapalin

MĚŘENÍ IMPEDANCE. Ing. Leoš Koupý 2012

TECHNOLOGIE TVÁŘENÍ KOVŮ

Magnetic Levitation Control

KATALOGOVÝ LIST. VENTILÁTORY RADIÁLNÍ STŘEDOTLAKÉ RSM 800 až 1250 jednostranně sací

- regulátor teploty vratné vody se záznamem teploty

Protherm POG 19 Protherm POG 24

Třída Premium K 7 Premium *EU

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

Elektromagnetická odstředivá čerpadla MDF-L typ

-V- novinka. Paralelní chapadla HGPC 7.7. nízké náklady. kompaktnost. spolehlivost díky zajištění síly úchopu

Návod k obsluze. Zubová čerpadla řady T3S

KATALOGOVÝ LIST. VENTILÁTORY AXIÁLNÍ PŘETLAKOVÉ APF 1800 až 3550 pro chladiče a kondenzátory v nevýbušném provedení

Učební texty Montáže - Rozebiratelné a nerozebiratelné spoje

Naprosto jedinečná. Kuželíková ložiska SKF: Řešení pro náročné provozní podmínky a dlouhou životnost. SKF TQ-Line SKF CL7C SKF Explorer

Příznivé teploty pro vaše plasty

Bezpečnostní list. podle nařízení (ES) č. 1907/2006. Supra NEOC 1311

SNÍMAČ T3110. Programovatelný snímač teploty, relativní vlhkosti a dalších odvozených vlhkostních veličin s výstupy 4-20 ma.

VYUŽITÍ ENERGIE VĚTRU

Ploché výrobky z konstrukčních ocelí s vyšší mezí kluzu po zušlechťování technické dodací podmínky

Oběhová teplovodní čerpadla NTE

Balancéry Tecna typ

ŘADA KOMPAKTNÍCH INVERTORŮ J1000 DE EN

ultego III eco perfect flow sensor

Mechanická účinnost PSM, snižování mechanických ztrát

JUMO ctron 16/08/04 Kompaktní regulátor s časovačem a rampovou funkcí

Digitální učební materiál

JOHNSON CONTROLS PARTS CENTER Olej Sabroe S68 pro průmyslové chlazení

Lisy na válcové balíky ROLLANT

PARTITE Metylakrylátové strukturální lepidlo

Regulační ventily, jejich pohony a základní vlastnosti

VÝHODY SADY OKAMŽITÉ ŘEŠENÍ PRO SPRÁVNOU VOLBU VAŠEHO ČERPADLA

VENTILÁTORY RADIÁLNÍ RSI 800 až 2000 jednostranně sací

, Brno Připravil: Tomáš Vítěz Petr Trávníček. Proudění tekutin. Principy měření průtoku

c sin Příklad 2 : v trojúhelníku ABC platí : a = 11,6 dm, c = 9 dm, α = Vypočtěte stranu b a zbývající úhly.

Základní třída K Balcony

Popis mopedů. Moped Stadion S11

Elektronický tlakový spínač TSE

PŘÍSTROJE PRO FYZIKÁLNÍ MĚŘENÍ A CHARAKTERIZACI MATERIÁLŮ

Produktový katalog pro projektanty

TEORETICKÝ VÝKRES LODNÍHO TĚLESA

5 ZKOUŠENÍ CIHLÁŘSKÝCH VÝROBKŮ

NEXIS 32 rel Základové patky

Obr. 1: Plynový ventil řady GH-5000 s elektrohydraulickým. pohonem

Příklad 1.3: Mocnina matice

HLAVA VÁLCŮ. Pístové spalovací motory - SCHOLZ

Transkript:

SEMINÁŘ REOLOGIE

REOLOGIE 1928 E. C. Bingham a M. Reiner 1929 založení American Society of Rheology rheology study of the deformation and flow of matter Herakleitos 'Panta Rhei' 'vše plyne' REOLOGIE

REOLOGIE reologie kapalin a pevných látek elementární reologie, reometrie, inženýrská reologie, chemoreologie, bioreologie, psychoreologie REOLOGIE

REOLOGIE nauka o deformaci a toku materiálu REOLOGIE studuje souvislosti mezi různými druhy deformace hmoty a zkoumá příčiny a projevy deformací vztahy mezi smykovým napětím a smykovou rychlostí hranici mezi kapalinou a pevnou látkou nepokládá za ostrou reologické modely

VISKOZITA - DEFINICE

DEFINICE VISKOZITY VISKOZITA VISKOZITU NELZE MĚŘIT viskozita (dynamická) η smykové napětí τ deformace γ smyková rychlost γ pozn. γ = γ

DEFINICE VISKOZITY VISKOZITA τ = η γ Isaac Newton τ = F / A = síla / plocha [Pa] γ = dx / dy γ = dv / dy = dγ / dt [s -1 ] A F dx dy

VISKOZITA viskozita η = τ γ DEFINICE VISKOZITY smykové napětí smyková rychlost torze Md faktor A RPM faktor M absolutní měření faktory A a M lze spočítat pro senzor relativní měření faktory A a M nelze spočítat pro senzor

VISKOZITA TEKUTIN LÁTKA VISKOZITA mpas (20 C) voda 1 mléko 5 10 olivový olej 100 motorový olej 1000 med 10 000 = 10 4 bitumen 100 000 000 = 10 8

VISKOZITA VISKOZITA míra vnitřního odporu vůči toku jednotka Pa.s dynamická VS kinematická dynamická viskozita 1 mpas = 1 cp (centi Poise) kinematická viskozita 1 mm 2 s -1 = 1 cst (centi Stokes)

SMYKOVÁ RYCHLOST APLIKACE SMYKOVÁ RYCHLOST s -1 sedimentace 10-6 10-4 fázová separace 10-6 10-4 tok, vyrovnávání 10-1 10 1 extruze 10 0 10 2 natírání 10 1 10 2 žvýkání 10 1 10 2 míchání 10 1 10 3 sprejování 10 3 10 4

VISKOZITA viskozita není konstantní ZÁVISLOST VISKOZITY fyzikálně-chemická struktura historie teplota tlak smyková rychlost čas jiné (magnetické nebo elektrické pole) η = 1,4 Pas (20 C, 100 s -1, atm. tlak, definice vzorku)

VISKOZITA viskozita není konstantní NEWTONSKÉ KAPALINY nezávisí na smykové rychlosti NEWTONŮV ZÁKON NENEWTONSKÉ KAPALINY závisí na smykové rychlosti

VISKOZITA ZÁVISLOST VISKOZITY NA HISTORII VZORKU míchání v nádobě před testem během transportu během aplikace vzorku deformace během aplikace vzorku nastavením měřící geometrie

viskozita (mpas) ZÁVISLOST VISKOZITY NA TEPLOTĚ MINERÁLNÍ OLEJ VISKOZITA 10 5 10 3 10 1 Δη / η = 0,0504 / C -30 0 30 teplota ( C)

viskozita (mpas) VISKOZITA ZÁVISLOST VISKOZITY NA TEPLOTĚ (VÝJIMKA) vliv materiálu 10 4 schnutí tvrzení 10 2 10 0 20 40 60 teplota ( C)

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) VISKOZITA ZÁVISLOST VISKOZITY NA TLAKU ROPA 400 15 bar atm. tlak toková křivka 1 200 viskozitní křivka 0 0,1 0 500 1000 smyková rychlost (s -1 )

viskozita (Pas) VISKOZITA ZÁVISLOST VISKOZITY NA SMYKOVÉ RYCHLOSTI 10 3 skladování transport produkce 10 2 aplikace 10 1 0,1 sedimentace natírání stříkání 0,01 0,001 0,1 10 10 3 10 5 smyková rychlost (s -1 )

smykové napětí viskozita TOKOVÁ KŘIVKA vs VISKOZITNÍ KŘIVKA VISKOZITA toková křivka τ = f (γ) VS viskozitní křivka η = f (γ) měřeno počítáno smyková rychlost smyková rychlost

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) NEWTONSKÉ CHOVÁNÍ PŘÍKLAD: OLEJ 400 toková křivka 100 200 viskozitní křivka 10 0 1 0 25 50 smyková rychlost (s -1 )

NENEWTONSKÉ CHOVÁNÍ pseudoplastické (shear thinning) dilatantní (shear thickening) tixotropní reopexní NENEWTONSKÉ CHOVÁNÍ

smykové napětí NENEWTONSKÉ CHOVÁNÍ NENEWTONSKÉ CHOVÁNÍ pseudoplastické plastické dilatantní newtonské tixotropní (+t) reopexní (+t) smyková rychlost

PSEUDOPLASTICKÉ CHOVÁNÍ STRUKTURNÍ DŮVODY tok orientace prodloužení deformace destrukce (degradace)

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) PSEUDOPLASTICKÉ CHOVÁNÍ PŘÍKLAD: barva 120 toková křivka 1 60 viskozitní křivka 0 0,1 0 250 500 smyková rychlost (s -1 )

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) PŘÍKLAD: PVC plastizol, disperze jílu, bentonit DILATANTNÍ CHOVÁNÍ 3000 10 viskozitní křivka 1500 toková křivka 0 1 0 200 400 smyková rychlost (s -1 )

MEZ TOKU (YIELD STRESS) YIELD POINT smykové napětí k překonání elastického chování a dosažení tokového chování τ 0 smykové napětí

MATEMATICKÉ MODELY newton bingham τ = η γ τ = τ 0 + η γ pseudoplastický τ = K γ n n < 1 Ostwald de Waele (mocninový) plastický τ = τ 0 + K γ n Herschel-Bulkley dilatantní τ = K γ n n > 1 Ostwald de Waele η zdánlivá viskozita: poměr okamžité hodnoty smykového napětí a smykové rychlosti

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) MATEMATICKÉ MODELY MATEMATICKÉ MODELY TOKU smyková rychlost (s -1 ) smyková rychlost (s -1 ) newton bingham pseudoplastický dilatantní plastický

MATEMATICKÉ MODELY MATEMATICKÉ MODELY TOKU výhody snadné zpracování dat využití hotových rovnic pro popis reologického chování nevýhody extrapolace mimo rozsah měření přeceňování fyzikálního významu parametrů γ 0 brownův pohyb, mikrovibrace viskozimetru γ turbulence

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) BINGHAM PŘÍKLAD: zubní pasta 500 100 toková křivka 250 viskozitní křivka 0 10 0 25 50 smyková rychlost (s -1 )

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) PLASTICKÉ PŘÍKLAD: čokoláda 120 1000 toková křivka 60 viskozitní křivka 0 1 0 25 50 smyková rychlost (s -1 )

NENEWTONSKÉ CHOVÁNÍ pseudoplasticita technologicky výhodná; snižuje energetickou náročnost při míchání, toku kapalin potrubím apod. (roztoky a taveniny polymerů, roztoky mýdel a detergentů) dilatance technologicky nevýhodná; komplikuje technologické procesy, zvyšuje energetickou náročnost (některé vysoce koncentrované suspenze)

VISKOZIMETRY, REOMETRY MĚŘÍCÍ SYSTÉMY

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ základní přístroje kapilární viskozimetry viskozimetry s padající kuličkou rotační viskozimetry rotační reometry senzory - geometrie extenzní reometry vytlačovací reometry

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ PRINCIP ZAŘÍZENÍ MĚŘENÁ VELIČINA biosenzor prst odpor (síla, tlak) objemový průtok fordova nálevka kapilární viskozimetr čas čas (tlak, dislokace) padající kulička Höpplerův viskozimetr čas komprese kompresní viskozimetr síla, dislokace rotace rotační viskozimetr, reometr RELATIVNÍ vs ABSOLUTNÍ síla, dislokace

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ PRST levné jednoduché rychlé snadno čistitelné relativní měření nereprodukovatelné 'nebezpečné'

FORDŮV POHÁREK (FORD CUP) princip MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měření času definovaného objemu potřebného k průtoku skrz trysku 240 s DIN cup 4 aplikace regulace viskozity laků a barev ve stříkací komoře

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ FORDŮV POHÁREK výhody levné jednoduché rychlé nevýhody kontrola teploty nepoužitelné pro nenewtonské tekutiny nepoužitelné pro materiály s mezí toku

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR M 1 M 2 M 1 M 2 Ubbelohdeho typ Cannon-Fenske typ

KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR princip měření času protečení kapaliny mezi dvěma ryskami ν = C 4 (t 2 t 1 ) C 4 kapilární konstanta, musí být určena kalibrací hnací silou je gravitace MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ aplikace nízko viskózní kapaliny

KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR výhody relativně levné velmi přesné pro nízko a středně viskózní kapaliny možnost kalibrace absolutní měření pro newtonské kapaliny MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR nevýhody velmi dlouhé měření nesnadno čistitelné relativní měření pro nenewtonské kapaliny omezená temperace MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ VYSOKOTLAKÝ KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR princip vzorek tlačen pístem kapilárou měření rozdílu tlaků a protlačený objem η = (π R 4 Δp) / (8L Q) Q vstup P 1 aplikace polymer, tiskařské inkousty P 1 ΔL ΔL P 2 P 2 Q výstup

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ VYSOKOTLAKÝ KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR výhody vysoké hodnoty smykových rychlostí možnost kalibrace absolutní měření nevýhody vysoká cena, velké zařízení není vhodné pro nízko viskózní kapaliny nesnadno čistitelné

VISKOZIMETR S PADAJÍCÍ KULIČKOU (FALLING BALL) Höpplerův viskozimetr MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

VISKOZIMETR S PADAJÍCÍ KULIČKOU (FALLING BALL) princip MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měření času pádu kuličky mezi dvěma ryskami v temperované trubici se sklonem 10 η = K (ρ k ρ Fl ) Δt působící síly: gravitace, vztlaková, odpor prostředí aplikace newtonské kapaliny rozpouštědla

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ VISKOZIMETR S PADAJÍCÍ KULIČKOU (FALLING BALL) výhody přesné měření absolutních viskozit newtonských kapalin široký rozsah viskozit, 0,5 10 5 mpas nevýhody relativní měření pro nenewtonské kapaliny jen transparentní vzorky známé hustoty nesnadno čistitelné

ROTAČNÍ VISKOZIMETR princip MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měření kroutícího točivého momentu při dané smykové rychlosti senzorový systém přepočet na reologické veličiny aplikace newtonské i nenewtonské kapaliny různé teploty

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ VISKOZIMETR KONSTRUKCE motor s kontrolou rychlosti měření kroutícího momentu kontrola teploty (kapalinou, elektricky, Peltier) systém senzorů (koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska)

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester 1, 2 Plus MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester 1, 2 Plus absolutní měření: newtonské kapaliny relativní měření: nenewtonské kapaliny měření odporu při konstantní smykové rychlosti bez kontroly teploty časová křivka rychlé srovnávací měření - použití stejného rotoru VT 1 Plus: 1,5 300 mpas VT 2 Plus: 30 400 000 mpas spolehlivost 95 % MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester C, D, E MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester C, D, E absolutní měření: newtonské kapaliny relativní měření: nenewtonské kapaliny MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měření odporu při definované smykové rychlosti (0,01 min -1 200 min -1 ) objem vzorku: min. 400 ml teplotní senzor časová křivka toková křivka ISO 2555 (Brookfield metoda)

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester C, D, E R-Version: 100 13 000 000 mpas (40 000 000)* L-Version: 15 2 000 000 mpas (6 000 000)* USB interface spolehlivost 99 % MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester 550 MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester 550 absolutní měření měřící geometrie: koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska teplotní senzor + kontrola teploty široký rozsah viskozit časová křivka toková křivka tixotropie stanovení meze toku vysoká přesnost (ISO, DIN)

ROTAČNÍ VISKOZIMETR Viscotester iq MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ROTAČNÍ VISKOZIMETR RotoVisco 1 MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ VISKOZIMETR RotoVisco 1 absolutní měření měřící geometrie: koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska teplotní senzor + kontrola teploty široký rozsah viskozit časová křivka toková křivka tixotropie stanovení meze toku vysoká přesnost (ISO, DIN)

ROTAČNÍ REOMETR princip MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měření kroutícího momentu při dané smykové rychlosti (CR mód) nebo měření smykové rychlosti při dané torzi (CS mód) nebo torze aplikována jako sin při různých frekvencích (OSC mód) senzorový systém přepočet na reologické veličiny aplikace viskoelastické látky podmínky odlišné od okolí

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR KONSTRUKCE motor s kontrolou rychlosti měření kroutícího momentu nebo rychlosti ložisko (vzduchové, magnetické) s vysokou tuhostí systém senzorů (koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska) kontrola teploty (kapalinou, elektricky, Peltier)

ROTAČNÍ REOMETR RheoStress 1 MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR RheoStress 1 absolutní měření měřící geometrie: koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska teplotní senzor + kontrola teploty rotační testy (CR, CS) oscilační testy (CS) torze: 0,001 100 mnm otáčky: 0,025 1200 m -1 frekvence: 0,001 100 Hz

ROTAČNÍ REOMETR RheoStress 6000 MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR RheoStress 6000 absolutní měření měřící geometrie: koaxiální válce, deska-deska, kužel-deska teplotní senzor + kontrola teploty rotační testy (CR, CS) oscilační testy (CS, CD) torze: 0,0005 200 mnm otáčky: 0,025 1500 m -1 frekvence: 0,0001 100 Hz

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR MARS III modular advanced rheometer system

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ SENZOR COUNTER SENZOR VÝHODA disk, válec Brookfield nádoba cena lopatkové rotory nádoba sedimentace válec válec cena kužel deska cena deska deska oscilace

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR SENZOR koaxiální válce (válec-válec) nízkoviskózní tekutiny (velký povrch rotoru) plněné systémy (štěrbina mezi senzory různá geometrie) R e L" R i L α L'

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR SENZOR kužel-deska viskózní tekutiny homogenní materiály vysoké smykové rychlosti snadno čistitelné malé množství vzorku R α

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ ROTAČNÍ REOMETR SENZOR deska-deska dynamické měření (oscilace) nehomogenní materiály (částečky, vlákna) R H

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ rotační reometr faktor A a M A = τ / M d M = γ / Ω τ = η γ η = (A M d ) / (M Ω) M d točivý moment Ω úhlová rychlost

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ SENZOR VÁLEC-VÁLEC výhody plnění vzorku rozměry (štěrbina, povrch) nevýhody čištění setrvačnost R e R i L" L α L'

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ senzor kužel-deska výhody malý objem vzorku konstantní smyková rychlost čistění nevýhody přesnost plnění nastavení štěrbiny velikost částic α R

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ senzor deska-deska výhody nastavení štěrbiny velikost částic malý objem vzorku čištění nevýhody přesnost plnění smyková rychlost R H

senzory speciální dvojitý kužel s horním krytem (evaporace) jednorázové desky (tvrditelné, těžko čistitelné) povrchově zdrsněné (skluz na stěně) lopatkové rotory (sedimentace, velké částice) MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ

viskozita (Pas) MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ měřící rozsahy 10 5 kužel 60 mm 10 10 3 kužel 35 mm 10 1 10-1 10-3 1 10-1 10 10 3 smyková rychlost (s -1 )

MĚŘÍCÍ ZAŘÍZENÍ subjektivní dojem ze vzorku nízká, střední viskozita snadné čištění vysoká viskozita, pasty těžké čištění velké částečky sedimentace, separace koaxiální válce kužel-deska (bez částeček) deska-deska (s částečkami) speciální senzory lopatkové vroubkované šroubovitě rýhované

CHYBY PŘI STANOVENÍ VISKOZITY

CHYBY MĚŘENÍ WEISSENBERGŮV EFEKT viskózní tekutina viskoelastická tekutina normálové síly odstředivé síly

CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB zařízení manipulace vzorek

CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB zařízení měření torze (točivého momentu) měření otáček faktory senzoru (A, M) geometrie

CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB ZAŘÍZENÍ DIN 53018 torze ± 1 % FSD nebo ± 0,5 % ABS otáčky ± 0,5 % ABS přesné měření pomocí digitálních kodérů větší přesnost pomocí krokových motorů geometrie ± 0,5 % ABS tolerance k rozměrům (průměr, délka, úhel) tolerance k poloze (vystředění, sklon, vzdálenost)

CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB manipulace výběr senzoru definice měření, testu historie vzorku dávkování vzorku důsledek nastavení štěrbiny kontrola teploty ohřev vzorku v důsledku smykového namáhání

viskozita (Pas) CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB VÝBĚR SENZORU 10 5 kužel 60 mm 10 10 3 kužel 35 mm 10 1 10-1 10-3 1 10-1 10 10 3 smyková rychlost (s -1 )

CHYBY MĚŘENÍ ZDROJ CHYB vzorek částice, zachycený vzduch ztráta rozpouštědla chemická reakce botnání VS smršťování důsledek skluz na stěnách měřících tělísek elasticita, pružnost Taylorovy víry; sedimentace

CHYBY MĚŘENÍ SPECIÁLNÍ ZDROJE CHYB vzduchové ložisko ložiskové tření + viskozita vzduchu tuhost měřící osy vysoce viskózní pasty vysoké zrychlení setrvačnost rampy pod 20 s, oscilace nad 20 Hz

VISKOZITA - MĚŘENÍ

viskozita (Pas) REOMETRIE PARAMETRY MÓD MĚŘENÍ OSC oscilace CR controlled rate CS controlled stress 10-6 10-4 10-2 10 0 10 2 10 5 smyková rychlost (s -1 )

REOMETRIE PARAMETRY ROZSAH typicky 0 100 s -1 horní hranice dle stability materiálu, otáček dolní hranice dle citlivosti PARAMETRY ČAS typicky 0,5 5 min

REOMETRIE PARAMETRY TYP MĚŘENÍ plynule (shear ramp) stupňovitě (steady state) čas (s)

MEZ TOKU STANOVENÍ MEZE TOKU controlled deformation CD pomocí definované deformace τ 0 - max. křivky smykové napětí VS čas controlled rate CR ramp pomocí definované smykové rychlosti τ 0 - extrapolace tokové křivky k smykové rychlosti γ = 0 controlled stress CS ramp pomocí definovaného smykového napětí τ 0 - průnik tečen změn sklonu křivky log deformace VS log smykové napětí

MEZ TOKU - CD vstup: deformace (konstantní) měření: smykové napětí τ výsledek: smykové napětí τ = f (čas t) hodnocení: určení maxima křivky

smykové napětí (Pa) MEZ TOKU - CD MEZ TOKU CD 250 t = 0,3161 min τ 0 = 224,9 Pa 125 0 0 1 2 čas (min)

vstup: smyková rychlost γ (nárůst) měření: smykové napětí τ výsledek: smykové napětí τ = f (smyková rychlost γ) hodnocení: extrapolace k smykové rychlosti γ = 0 MEZ TOKU - CR

smykové napětí (Pa) MEZ TOKU - CR MEZ TOKU CR 60 30 0 extrapolace Casson τ 0 = 8,8 Pa 0 1 2 smyková rychlost (s -1 )

vstup: smykové napětí τ (nárůst logaritmicky) měření: deformace γ výsledek: log deformace γ = f (smykové napětí τ) hodnocení: přechod mezi lineárními částmi MEZ TOKU - CS

deformace MEZ TOKU - CS MEZ TOKU CS 10 0,1 τ 0 = 16 Pa 0,001 0 10 100 smykové napětí (Pa)

ČASOVĚ ZÁVISLÉ CHOVÁNÍ tixotropie reopexie VLIV DOBY PŮSOBENÍ SMYKOVÉHO NAMÁHÁNÍ souvislost se strukturou primární částice aglomeráty síť orientace částic ve směru toku primární částice aglomeráty klid smyk

TIXOTROPIE DEFINICE pokles viskozity v závislosti na čase při namáhání (řídnutí) kompletní obnova struktury v závislosti na čase bez namáhání

TIXOTROPIE URČENÍ TIXOTROPIE časová křivka deformace při konstantní smykové rychlosti oscilace časová křivka při různých časech regenerace toková křivka hysterézní křivka při různých teplotách

viskozita (Pas) TIXOTROPIE ČASOVÁ KŘIVKA 0,1 destrukce struktury 0,095 pokles smykové rychlosti 0,09 0 0,5 1 čas (min)

smyková rychlost (s -1 ) TIXOTROPIE TOKOVÁ KŘIVKA 600 peak hold ramp up ramp down 300 0 0 2 4 čas (min)

smykové napětí (Pa) TIXOTROPIE TOKOVÁ KŘIVKA 600 peak hold ramp up 300 oblast tixotropie ramp down 0 0 2 4 smyková rychlost (s -1 )

DEFINICE REOPEXIE nárůst viskozity v závislosti na čase při namáhání (houstnutí)

smykové napětí (Pa) viskozita (Pas) REOPEXIE TOKOVÉ CHOVÁNÍ 400 100 toková křivka 200 10 viskozitní křivka 0 1 0 250 500 smyková rychlost (s -1 )

REOLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY

CHARAKTERISTIKA vizuální test časová křivka (konst. smyková rychlost) CR toková křivka (rychlostní rampa) CS toková křivka (napěťová rampa) OSC stress sweep OSC frequency sweep creep + recovery speciální testy (teplotní závislost, tlaková závislost )