DIN 53019-1 اندازه‌گیری ویسکوزیته و منحنی‌های جریان با استفاده از ویسکومترهای چرخشی - بخش 1: اصول و هندسه اندازه‌گیری

DIN 53019-1 اندازه‌گیری ویسکوزیته و منحنی‌های جریان با استفاده از ویسکومترهای چرخشی - بخش 1: اصول و هندسه اندازه‌گیری

استاندارد «ویسکومتر DIN 53019-1 - اندازه‌گیری ویسکوزیته و منحنی‌های جریان با استفاده از ویسکومترهای چرخشی - بخش 1: اصول و هندسه اندازه‌گیری»، که توسط موسسه استاندارد آلمان (DIN) منتشر شده است، میدان‌های جریان را برای اندازه‌گیری رفتار جریان سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی در ویسکومترهای چرخشی توصیف می‌کند و هندسه‌های اندازه‌گیری خاصی را مشخص می‌کند. رفتار جریان با ویسکوزیته برشی، تابع ویسکوزیته برشی، منحنی ویسکوزیته یا منحنی جریان تعریف می‌شود. ویژگی‌های این استاندارد تحت شرایط زیر معتبر است:

DIN 53019-1 اندازه‌گیری ویسکوزیته و منحنی‌های جریان با استفاده از ویسکومترهای چرخشی - بخش 1: اصول و هندسه اندازه‌گیری

  • سیال نباید روی سطوح مرزی بلغزد (چسبندگی دیواره).
  • نیروهای شتاب در سیال باید به اندازه کافی کوچک باقی بمانند تا فرآیند جریان صرفاً توسط جریان لایه‌ای و پایدار تعیین شود.
  • اختلاف دمای موضعی و زمانی در سیال باید بسیار ناچیز باشد.
  • میدان‌های جریان توسط سطوح مرزی (سطوح مرزی ساده) تعریف می‌شوند که هر کدام شامل یک پوسته استوانه‌ای، یک پوسته مخروطی یا یک ناحیه دایره‌ای هستند. در عمل، از سطوح مرزی مرکب نیز استفاده می‌شود.
  • مرزهایی غیر از این سطوح مرزی ساده نباید بر میدان جریان تأثیر بگذارند.
  • خطاهای نوسان سطح و ناهم‌ترازی محورها باید بسیار ناچیز باشند.

انحراف از این مقدار، مگر اینکه با اعمال اصلاحات (DIN 53019-3) جبران شود، منجر به افزایش عدم قطعیت اندازه‌گیری (DIN 53019-2) می‌شود.

هنگام استفاده از ویسکومترهای چرخشی، خواص سیال، ویژگی‌های فرآیند جریان، طراحی ابزارها و انحرافات سیستماتیک ناشی از روش آزمایش باید در نظر گرفته شود. استاندارد DIN 53019-3 نیاز به یک میدان جریان ثابت بین سطوحی دارد که با سرعت زاویه‌ای ثابت می‌چرخند.

موارد زیر از شمول این درخواست مستثنی هستند:

  • عملیات باز و بسته شدن و ارتعاشات پیچشی (نوسانات)
  • افزودن جریان‌های پایه دیگر علاوه بر جریان چرخشی
  • انحرافات اندازه‌گیری زمان، سرعت و گشتاور خالص (DIN 53019-2)
  • شیب‌های دما، برش یا تنش برشی.

تا حدی که عوامل مؤثر منجر به انحرافات اندازه‌گیری سیستماتیک را بتوان به صورت کمی تعیین کرد، استاندارد DIN 53019-3 اطلاعاتی در مورد اصلاحات مربوطه ارائه می‌دهد. برای انحرافات اندازه‌گیری که قابل اصلاح نیستند، راهنمایی در مورد اجتناب از آنها و تخمین انحراف برای استفاده در محاسبات عدم قطعیت ارائه شده است.

استاندارد DIN 53019-1 اصول و الزامات اساسی برای اندازه‌گیری ویسکوزیته (ویسکوزیته دینامیکی) و منحنی‌های جریان (رفتار رئولوژیکی تحت برش متغیر) با استفاده از ویسکومترهای چرخشی را مشخص می‌کند. به طور خاص، این استاندارد بر استفاده از هندسه‌های اندازه‌گیری استوانه هم‌محور (استوانه متحدالمرکز) تمرکز دارد که به عنوان سیستم‌های اندازه‌گیری مطلق به طور گسترده پذیرفته شده‌اند.

در ویسکومتر چرخشی، یک شفت (استوانه داخلی) درون یک ظرف (استوانه خارجی) پر از نمونه می‌چرخد. گشتاور مورد نیاز برای حفظ سرعت چرخشی خاص اندازه‌گیری می‌شود و امکان محاسبه تنش برشی و نرخ برش (و در نتیجه مقادیر ویسکوزیته مطلق) را در زمانی که هندسه با معیارهای تعریف شده مطابقت دارد، فراهم می‌کند.

مزایای اصلی هندسه‌های مطابق با DIN 53019-1 به شرح زیر است:

  • یک فضای حلقوی باریک و مشخص بین سیلندر و محفظه، سرعت لغزش تقریباً ثابتی را در طول این فاصله تضمین می‌کند.
  • نتایج ویسکوزیته مطلق (قابل محاسبه) (نه فقط مقادیر نسبی/مقایسه‌ای).
  • برای سیالات نیوتنی و بسیاری از سیالات غیر نیوتنی مناسب است.

محتوای اصلی این استاندارد به شرح زیر است:

  • اصول اندازه‌گیری چرخشی: گشتاور، سرعت زاویه‌ای، تنش برشی، نرخ برش و ویسکوزیته.
  • الزامات هندسی برای سیستم‌های اندازه‌گیری (به‌ویژه سیلندرهای کواکسیال):
  • نسبت‌های خاص شعاع استوانه داخلی و خارجی.
  • محدودیت‌های عرض شکاف برای اطمینان از ناحیه برشی یکنواخت.
  • جلوه‌های لبه و هموارسازی لبه.
  • شرایط لازم برای اندازه‌گیری‌های معتبر (مثلاً جریان آرام، عدم وجود برش روی دیواره‌ها، کنترل دما).
  • فرمول‌های محاسبه برای نرخ برشی، تنش برشی و ویسکوزیته.
  • دستورالعمل‌هایی در مورد انواع نمونه مناسب (مایعات با ذرات تا تقریباً ۱۰۰ میکرومتر در بسیاری از چیدمان‌های استوانه‌ای متحدالمرکز).

استاندارد DIN 53019 با استاندارد ISO 3219 (که ویسکومترهای چرخشی با هندسه استوانه کواکسیال تعریف شده را برای اندازه‌گیری‌های مطلق نیز پوشش می‌دهد) کاملاً همسو است. این با استاندارد ISO 2555 (یا DIN EN ISO 2555) که برای اندازه‌گیری‌های نسبی با استفاده از هندسه‌های عموماً تعریف نشده اعمال می‌شود، در تضاد است. در حالی که استاندارد DIN 53019 مقادیر ویسکوزیته مطلق واقعی را مجاز می‌داند، نتایج حاصل از استاندارد ISO 2555 بیشتر مختص دستگاه و تنظیمات است.

این استاندارد در زمینه‌های زیر رایج است:

  • کنترل کیفیت رنگ‌ها، پوشش‌ها، جوهرها، چسب‌ها و پلیمرها.
  • صنایع غذایی (سس‌ها، امولسیون‌ها)
  • لوازم آرایشی و بهداشتی و دارویی
  • پتروشیمی (روغن‌ها، روان‌کننده‌ها)

بخش دوم این استاندارد (DIN 53019-2) به روش‌های اندازه‌گیری، کالیبراسیون و ارزیابی می‌پردازد و مکمل بخش اول (DIN 53019-1) است که بر اصول و هندسه تجهیزات تمرکز داشت.

در نتیجه، استاندارد DIN 53019-1 چارچوب اساسی برای تعیین ویسکوزیته دقیق، تکرارپذیر و مطلق با استفاده از ویسکومترهای چرخشی با هندسه استوانه هم محور کاملاً تعریف شده را فراهم می‌کند. این استاندارد همچنان یک مرجع کلیدی در آزمایشگاه‌های رئولوژی و آزمایش مواد اروپا است.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری متخصص و باتجربه، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست را مطابق با استاندارد DIN 53019-1 ارائه می‌دهیم.

واتساپ