DIN 53019-1 Мерење на вискозитет и криви на проток со употреба на ротациони вискозиметри - Дел 1: Принципи и геометрија на мерење

Стандардот „DIN 53019-1 Вискозитометар - Мерење на вискозитет и криви на проток со употреба на ротациони вискозиметри - Дел 1: Принципи и геометрија на мерење“, објавен од Германскиот институт за стандардизација (DIN), ги опишува полињата на проток за мерење на однесувањето на протокот на Њутнови и нењутнови течности во ротациони вискозиметри, специфицирајќи ги одредени геометрии на мерење. Однесувањето на протокот е дефинирано со вискозитет на смолкнување, функција на вискозитет на смолкнување, крива на вискозитет или крива на проток. Карактеристиките на овој стандард важат под следниве услови:

Течноста не треба да се лизга преку граничните површини (лепење на ѕидот).
Силите на забрзување во флуидот мора да останат доволно мали за процесот на проток да се определува исклучиво од ламинарен, слоевит проток во стационарна состојба.
Локалните и временските температурни разлики во течноста треба да бидат занемарливо мали.
Проточните полиња се дефинирани со гранични површини (едноставни гранични површини), секоја составена од цилиндрична обвивка, конусна обвивка или кружна површина. Во пракса, се користат и композитни гранични површини.
Границите освен овие едноставни гранични површини не треба да влијаат на полето на проток.
Грешките на површинските осцилации и несовпаѓањата на оските треба да бидат занемарливо мали.

Отстапувањата од ова, освен ако не се земат предвид со примена на корекции (DIN 53019-3), доведуваат до зголемување на неизвесноста на мерењето (DIN 53019-2).

При употреба на ротациони вискозиметри, мора да се земат предвид својствата на флуидот, карактеристиките на процесот на проток, дизајнот на инструментите и систематските отстапувања што произлегуваат од експерименталната постапка. Стандардот DIN 53019-3 бара постојано поле на проток помеѓу површините што ротираат со константна аголна брзина.

Следните ситуации се исклучени од опсегот на оваа апликација:

Операции на отворање и затворање и торзиони вибрации (осцилации)
Додавање на други основни текови покрај ротациониот тек
Отстапувања при мерење на чисто време, брзина и вртежен момент (DIN 53019-2)
Температурни, смолкувачки или рампи на смолкувачки стрес.

До степен до кој факторите на влијание што доведуваат до систематски отстапувања од мерењата можат квантитативно да се утврдат, стандардот DIN 53019-3 дава информации за релевантните корекции. За отстапувањата од мерењата што не можат да се корегираат, дадени се упатства за нивно избегнување и проценка на отстапувањето за употреба во пресметките на неизвесноста.

Стандардот DIN 53019-1 ги специфицира основните принципи и барања за мерење на вискозитет (динамички вискозитет) и криви на проток (реолошко однесување под променливо смолкнување) со употреба на ротациони вискозиметри. Особено, се фокусира на употребата на геометрии за мерење со коаксијален цилиндар (концентричен цилиндар), кои се широко прифатени како апсолутни системи за мерење.

Во ротационен вискозиметар, вратило (внатрешен цилиндар) ротира во сад (надворешен цилиндар) исполнет со примерокот. Се мери вртежниот момент потребен за одржување на специфична брзина на ротација, што овозможува пресметување на напрегањето на смолкнувањето и брзината на смолкнување (и со тоа апсолутните вредности на вискозитетот) кога геометријата ги исполнува дефинираните критериуми.

Главните предности на геометриите што се во согласност со DIN 53019-1 се следниве:

Дефинираниот, тесен прстенест простор помеѓу цилиндерот и куќиштето обезбедува речиси константна брзина на лизгање низ празнината.
Апсолутни (пресметливи) резултати од вискозитетот (не само релативни/компаративни вредности).
Погоден е за Њутнови и многу нењутонски течности.

Главната содржина на овој стандард е како што следува:

Принципи на ротационо мерење: вртежен момент, аголна брзина, напрегање на смолкнување, брзина на смолкнување и вискозитет.
Геометриски барања за мерни системи (особено коаксијални цилиндри):
Специфични односи на внатрешниот и надворешниот цилиндричен радиус.
Ограничувања на ширината на празнината за да се обезбеди униформна површина на смолкнување.
Ефекти на рабови и измазнување на рабови.
Услови за валидни мерења (на пр., ламинарен проток, без смолкнување на ѕидовите, контрола на температурата).
Формули за пресметување на брзина на смолкнување, напрегање на смолкнување и вискозитет.
Упатства за соодветни типови примероци (течности со честички до приближно 100 µm во многу концентрични цилиндрични аранжмани).

Стандардот DIN 53019 е тесно усогласен со стандардот ISO 3219 (кој исто така ги опфаќа ротационите вискозиметри со дефинирани коаксијални цилиндрични геометрии за апсолутни мерења). Ова е во спротивност со стандардот ISO 2555 (или DIN EN ISO 2555), кој се однесува на релативни мерења користејќи генерално недефинирани геометрии. Додека стандардот DIN 53019 дозволува вистински апсолутни вредности на вискозитет, резултатите од стандардот ISO 2555 се повеќе специфични за инструментот и поставувањето.

Овој стандард е вообичаен во следниве области:

Контрола на квалитет на бои, премази, мастила, лепила и полимери.
Прехранбена индустрија (сосови, емулзии)
Козметика и фармацевтски производи
Петрохемикалии (масла, лубриканти)

Дел 2 од овој стандард (DIN 53019-2) се однесува на процедурите за мерење, калибрацијата и евалуацијата, надополнувајќи го првиот дел (DIN 53019-1) кој се фокусираше на принципите и геометријата на опремата.

Следствено, стандардот DIN 53019-1 ја обезбедува основната рамка за точно, репродуцирано и апсолутно одредување на вискозитетот со употреба на ротациони вискозиметри со добро дефинирана коаксијална цилиндрична геометрија. Тој останува клучен референтен пример во европските лаборатории за реологија и тестирање на материјали.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен персонал, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот DIN 53019-1.