DIN 53019-1 Pengukuran Kelikatan dan Lengkung Aliran Menggunakan Viskometer Putar - Bahagian 1: Prinsip dan Geometri Pengukuran

Piawaian “DIN 53019-1 Viskometer - Pengukuran kelikatan dan lengkung aliran menggunakan viskometer berputar - Bahagian 1: Prinsip dan geometri pengukuran”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), menerangkan medan aliran untuk mengukur kelakuan aliran bendalir Newtonian dan bukan Newtonian dalam viskometer berputar, dengan menyatakan geometri pengukuran tertentu. Kelakuan aliran ditakrifkan oleh kelikatan ricih, fungsi kelikatan ricih, lengkung kelikatan atau lengkung aliran. Ciri-ciri piawaian ini sah di bawah syarat-syarat berikut:

Cecair tidak boleh meluncur merentasi permukaan sempadan (lekatan dinding).
Daya pecutan dalam bendalir mesti kekal cukup kecil sehingga proses aliran ditentukan semata-mata oleh aliran berlapis keadaan mantap laminar.
Perbezaan suhu tempatan dan temporal dalam bendalir hendaklah boleh diabaikan.
Medan aliran ditakrifkan oleh permukaan sempadan (permukaan sempadan mudah), setiap satunya terdiri daripada cangkerang silinder, cangkerang kon atau kawasan bulat. Dalam praktiknya, permukaan sempadan komposit juga digunakan.
Sempadan selain daripada permukaan sempadan mudah ini tidak sepatutnya menjejaskan medan aliran.
Ralat ayunan permukaan dan salah jajaran paksi hendaklah kecil sekali.

Penyimpangan daripada ini, melainkan jika diambil kira dengan menggunakan pembetulan (DIN 53019-3), membawa kepada peningkatan dalam ketidakpastian pengukuran (DIN 53019-2).

Apabila menggunakan viskometer berputar, sifat-sifat bendalir, ciri-ciri proses aliran, reka bentuk instrumen dan sisihan sistematik yang timbul daripada prosedur eksperimen mesti diambil kira. Piawaian DIN 53019-3 memerlukan medan aliran malar antara permukaan yang berputar pada halaju sudut malar.

Situasi berikut dikecualikan daripada skop permohonan ini:

Operasi membuka dan menutup serta getaran kilasan (ayunan)
Menambah aliran asas lain di atas aliran putaran
Penyimpangan pengukuran masa tulen, kelajuan dan tork (DIN 53019-2)
Tanjakan suhu, ricih atau tegasan ricih.

Setakat mana faktor-faktor yang mempengaruhi penyimpangan pengukuran sistematik boleh ditentukan secara kuantitatif, piawaian DIN 53019-3 menyediakan maklumat tentang pembetulan yang berkaitan. Bagi penyimpangan pengukuran yang tidak dapat dibetulkan, panduan disediakan tentang cara mengelakkannya dan menganggarkan penyimpangan untuk digunakan dalam pengiraan ketidakpastian.

Piawaian DIN 53019-1 menetapkan prinsip dan keperluan asas untuk mengukur kelikatan (kelikatan dinamik) dan lengkung aliran (tingkah laku reologi di bawah ricih yang berbeza-beza) menggunakan viskometer berputar. Khususnya, ia memberi tumpuan kepada penggunaan geometri pengukuran silinder sepaksi (silinder sepusat), yang diterima secara meluas sebagai sistem pengukuran mutlak.

Dalam viskometer putaran, aci (silinder dalam) berputar di dalam bekas (silinder luar) yang diisi dengan sampel. Tork yang diperlukan untuk mengekalkan kelajuan putaran tertentu diukur, membolehkan pengiraan tegasan ricih dan kadar ricih (dan dengan itu nilai kelikatan mutlak) apabila geometri memenuhi kriteria yang ditetapkan.

Kelebihan utama geometri yang mematuhi DIN 53019-1 adalah seperti berikut:

Jarak anulus yang jelas dan sempit antara silinder dan perumah memastikan kelajuan gelongsor yang hampir malar merentasi jurang.
Keputusan kelikatan mutlak (boleh dikira) (bukan sekadar nilai relatif/perbandingan).
Ia sesuai untuk bendalir Newtonian dan banyak lagi bendalir bukan Newtonian.

Kandungan utama piawaian ini adalah seperti berikut:

Prinsip pengukuran putaran: tork, halaju sudut, tegasan ricih, kadar ricih dan kelikatan.
Keperluan geometri untuk sistem pengukuran (terutamanya silinder sepaksi):
Nisbah spesifik jejari silinder dalam dan luar.
Kekangan lebar jurang untuk memastikan luas ricih yang seragam.
Kesan tepi dan pelicinan tepi.
Syarat-syarat untuk pengukuran yang sah (cth., aliran laminar, tiada ricih pada dinding, kawalan suhu).
Formula pengiraan untuk kadar ricih, tegasan ricih dan kelikatan.
Garis panduan tentang jenis sampel yang sesuai (cecair dengan zarah sehingga kira-kira 100 µm dalam pelbagai susunan silinder sepusat).

Piawaian DIN 53019 berkait rapat dengan piawaian ISO 3219 (yang juga merangkumi viskometer putaran dengan geometri silinder sepaksi yang ditakrifkan untuk pengukuran mutlak). Ini berbeza dengan piawaian ISO 2555 (atau DIN EN ISO 2555), yang terpakai kepada pengukuran relatif menggunakan geometri yang secara amnya tidak ditakrifkan. Walaupun piawaian DIN 53019 membenarkan nilai kelikatan mutlak yang sebenar, keputusan daripada piawaian ISO 2555 lebih khusus untuk instrumen dan persediaan.

Piawaian ini lazim digunakan dalam bidang berikut:

Kawalan kualiti cat, salutan, dakwat, pelekat dan polimer.
Industri makanan (sos, emulsi)
Kosmetik dan farmaseutikal
Petrokimia (minyak, pelincir)

Bahagian 2 piawaian ini (DIN 53019-2) membincangkan prosedur pengukuran, penentukuran dan penilaian, melengkapi bahagian pertama (DIN 53019-1) yang memberi tumpuan kepada prinsip dan geometri peralatan.

Oleh itu, piawaian DIN 53019-1 menyediakan rangka kerja asas untuk penentuan kelikatan yang tepat, boleh dihasilkan semula dan mutlak menggunakan viskometer berputar dengan geometri silinder sepaksi yang jelas. Ia kekal sebagai rujukan utama dalam makmal reologi dan ujian bahan Eropah.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian DIN 53019-1.