วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D2196-20 สำหรับคุณสมบัติการไหลของวัสดุที่ไม่ใช่นิวโทเนียนโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D2196-20 สำหรับคุณสมบัติการไหลของวัสดุที่ไม่ใช่นิวโทเนียนโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน

มาตรฐาน “ASTM D2196-20 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติทางรีโอโลยีของวัสดุที่ไม่เป็นไปตามกฎของนิวตันโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน” ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมมาตรฐานการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อหาค่าความหนืดปรากฏ การลดความหนืดเมื่อแรงเฉือนเพิ่มขึ้น และคุณสมบัติแบบไทโซโทรปิกของวัสดุที่ไม่เป็นไปตามกฎของนิวตันในช่วงอัตราแรงเฉือน 0,1 s −1ถึง 50 s −1 โดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนที่ทำงานใน ของเหลวที่บรรจุอยู่ในบีกเกอร์ Griffin ทรงเตี้ยขนาด 600 มล.

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D2196-20 สำหรับคุณสมบัติการไหลของวัสดุที่ไม่ใช่นิวโทเนียนโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน

วิธีทดสอบ A ประกอบด้วยการกำหนดความหนืดที่ปรากฏของสารเคลือบและวัสดุที่เกี่ยวข้องโดยการวัดแรงบิดบนแกนหมุนที่หมุนด้วยความเร็วคงที่ในบีกเกอร์ Griffin รูปทรงต่ำขนาด 600 มล.

วิธีทดสอบ B และ C ประกอบไปด้วยการกำหนดความบางลงจากการเฉือนและคุณสมบัติการไหลของวัสดุแบบไธโคทรอปิก (ขึ้นอยู่กับเวลา) ความหนืดของวัสดุเหล่านี้จะถูกกำหนดด้วยความเร็วที่กำหนดไว้ชุดของเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนที่มีแกนหมุนทำงานในของเหลวที่บรรจุอยู่ในบีกเกอร์ Griffin รูปทรงต่ำขนาด 600 มล. การกวนวัสดุทันทีก่อนการวัดความหนืดได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง

วิธีทดสอบ A ใช้เพื่อกำหนดความหนืดที่ชัดเจนที่ความเร็วรอบการหมุนที่กำหนด แต่ความหนืดที่ความเร็วสองความเร็วขึ้นไปนั้นให้ลักษณะเฉพาะของวัสดุที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียนได้ดีกว่าการวัดความหนืดเพียงครั้งเดียว

โดยวิธีทดสอบ B และ C ระดับความบางของการเฉือนจะระบุโดยการลดลงของความหนืดเมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น ระดับของความหนืดจะระบุโดยการเปรียบเทียบความหนืดที่ความเร็วรอบที่เพิ่มขึ้นและลดลง (วิธีทดสอบ B) การคืนตัวของความหนืด (วิธีทดสอบ B) หรือความหนืดก่อนและหลังการเฉือนสูง (การผสมผสานวิธีทดสอบ B และ C) การเฉือนสูงในวิธีการทดสอบ C จะใกล้เคียงกับการเฉือนในระหว่างการทาสี พฤติกรรมความหนืดที่วัดหลังจากการเฉือนสูงบ่งชี้คุณสมบัติของสีทันทีหลังการใช้

อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้คือเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน อุปกรณ์ฐานจะต้องมีคุณสมบัติอย่างน้อยดังต่อไปนี้:

  • มอเตอร์ขับเคลื่อนเพื่อใช้การเคลื่อนที่แบบหมุนทิศทางเดียวกับแกนหมุนที่จุ่มอยู่ในตัวอย่าง โดยมีค่าคงที่ในช่วง 0,3 เปอร์เซ็นต์ที่ความเร็วรอบระหว่าง 100 รอบต่อนาทีถึง 0,01 รอบต่อนาที
  • เซ็นเซอร์วัดแรงเพื่อวัดแรงบิดที่จำเป็นในการขับเคลื่อนแกนหมุนที่จุ่มอยู่ในตัวอย่างที่การตั้งค่าความเร็วที่กำหนดไว้แต่ละค่า ภายในช่วงค่าคงที่ 0,1 เปอร์เซ็นต์
  • เพลาเชื่อมต่อหรือวิธีการอื่นสำหรับถ่ายโอนการเคลื่อนที่หมุนจากมอเตอร์ไปยังเพลา
  • ชิ้นส่วนหมุน แกนหมุน หรือเครื่องมือที่มีลักษณะคล้ายกับรูปที่แสดงในรูปที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน สำหรับการยึดชิ้นงานระหว่างแกนหมุนและพื้นผิวคงที่ ขายึดป้องกันที่ยึดกับเครื่องวัดความหนืดและปกป้องแกนหมุนจะให้พื้นผิวคงที่ดังที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น เพลาแต่ละเพลาสามารถวัดช่วงความหนืดได้เกือบสี่สิบปีสำหรับการตั้งค่าความเร็วที่ระบุไว้ในวิธีนี้ เลือกเพลาเพื่อให้ค่าแรงบิดที่วัดได้อยู่ระหว่าง 10 เปอร์เซ็นต์ถึง 100 เปอร์เซ็นต์
  • อุปกรณ์รับข้อมูลที่ให้วิธีการในการรับ จัดเก็บ และแสดงสัญญาณที่วัดหรือคำนวณ หรือทั้งสองอย่าง สัญญาณเอาต์พุตขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการวัดความหนืดคือความเร็วในการหมุนของเพลาและแรงบิด แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการบันทึกสัญญาณเอาต์พุตสำหรับเวลาการหมุนของแกนหมุนและอุณหภูมิตัวอย่างเมื่อวัดความหนืด
  • ขาตั้งสำหรับรองรับ แก้ไข และปรับความสูงของมอเตอร์ขับเคลื่อน เพลา และชิ้นส่วนกลึง
  • ระดับที่แสดงการเอียงแนวตั้งของมอเตอร์ขับเคลื่อน เพลา และชิ้นส่วนหมุน
  • เครื่องมือเสริมที่ถือว่ามีประโยชน์ในการดำเนินการวิธีนี้ ได้แก่ ความสามารถในการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อให้ทราบความหนืด ความเครียด หรือพารามิเตอร์ที่มีประโยชน์อื่นๆ ที่ได้มาจากสัญญาณที่วัดได้

อุปกรณ์ต่อไปนี้ยังใช้ในการทดสอบด้วย:

  • อุปกรณ์วัดและบันทึกอุณหภูมิสำหรับวัดอุณหภูมิตัวอย่างของเหลวใกล้กับองค์ประกอบหมุนภายในช่วง 20 ถึง 70 องศา และภายใน 0,1 องศา
  • บีกเกอร์ Griffin รูปทรงต่ำขนาด 500 มล. หรือภาชนะทรงกระบอกที่เทียบเท่าที่มีปริมาตรขั้นต่ำ 85 มล. เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำ 100 มม. และความลึกขั้นต่ำ 600 มม. เพื่อใส่ตัวอย่างระหว่างการทดสอบ
  • เครื่องเขย่าหรือเครื่องจักรเทียบเท่าที่สามารถเขย่าตัวอย่างทดสอบได้อย่างแรง

ในการเตรียมตัวอย่าง ให้บรรจุตัวอย่างในภาชนะขนาด 0,5 ลิตรหรือ 1 ลิตร โดยเว้นช่องว่างไว้ 25 มิลลิเมตรจากด้านบนของตัวอย่าง และปรับให้ได้อุณหภูมิ 25 องศาบวก/ลบ 0,5 องศาหรืออุณหภูมิที่ตกลงกันไว้ก่อนการทดสอบ เขย่าตัวอย่างอย่างแรงบนเครื่องเขย่าหรืออุปกรณ์เทียบเท่าเป็นเวลา 10 นาที นำออกจากเครื่องเขย่าแล้วทิ้งไว้ที่อุณหภูมิ 25 องศาเป็นเวลา 60 นาทีก่อนทำการทดสอบ การทดสอบจะเริ่มภายในเวลาไม่เกิน 65 นาที หลังจากที่นำภาชนะออกจากเครื่องเขย่า ไม่ได้นำตัวอย่างออกจากภาชนะที่เขย่าไว้ ระยะเวลาการเขย่าอาจลดลงได้หากจำเป็นหรือตามที่ตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและผู้ผลิต แต่ในทุกกรณีไม่ควรน้อยกว่า 3 นาที

เมื่อใช้การทดสอบวิธี A การวัดทั้งหมดจะทำที่ 25 องศาบวกหรือลบ 0,5 องศาหรืออุณหภูมิที่ตกลงอื่น ๆ เครื่องดนตรีวางอยู่บนขาตั้งที่สามารถปรับได้ เครื่องวัดความหนืดจะถูกลดระดับลงมาจนถึงระดับที่สามารถจุ่มแกนหมุนลงในความลึกที่เหมาะสม เครื่องมือได้รับการยืดตรงแล้ว งอแกนที่เลือกไว้ วางไว้ที่ด้านใดด้านหนึ่งของศูนย์กลางพื้นผิววัสดุ จากนั้นจึงสอดแกนเข้าในอุปกรณ์ เมื่อเชื่อมต่อแกนหมุนกับเครื่องวัดความหนืด จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงแรงกดด้านข้างที่มากเกินไป ซึ่งอาจส่งผลต่อการจัดตำแหน่งได้ นอกจากนี้ จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการหมุนเพลาเพื่อให้ตัวชี้ของเครื่องวัดความหนืดสัมผัสกับตัวหยุดที่ปลายทั้งสองด้านของมาตราส่วน เลือกการผสมผสานระหว่างไมล์ต่อชั่วโมงและความเร็วที่จะให้ค่ามาตราส่วนขั้นต่ำ 10 เปอร์เซ็นต์ แต่ควรอยู่ที่ส่วนกลางหรือส่วนบนของมาตราส่วน ความเร็วและระยะทางที่ใช้อาจแตกต่างไปจากนี้ ขึ้นอยู่กับการตกลงระหว่างผู้ใช้และผู้ผลิต ลดเครื่องวัดความหนืดลงจนกระทั่งเครื่องหมายจุ่มบนเพลาสัมผัสตัวอย่าง หากจำเป็นให้ปรับระดับเครื่องวัดความหนืด ภาชนะจะเคลื่อนช้าๆ ในระนาบแนวนอนจนกระทั่งแกนหมุนอยู่เกือบตรงกลางภาชนะ การหมุนของแกนหมุนเริ่มต้นขึ้น ปรับความเร็วในการหมุนเพื่อให้ค่าแรงบิดอยู่ระหว่าง 10 เปอร์เซ็นต์ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ ปล่อยให้เครื่องวัดความหนืดทำงานจนกระทั่งค่าการอ่านคงที่ บันทึกการอ่านค่าแรงบิดและความหนืด

เมื่อใช้การทดสอบวิธี B การวัดความหนืด (หรือแรงบิด) ทั้งหมดจะทำที่ 25 องศาบวกหรือลบ 0,5 องศาหรืออุณหภูมิที่ตกลงกันอื่น ปรับแต่งเครื่องมือและติดตั้งแกนหมุนตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ตัดสินใจเลือกความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกันที่จะใช้ในการทดสอบ (ขอแนะนำให้มีความเร็วขั้นต่ำ 1 ความเร็ว) เครื่องวัดความหนืดจะถูกตั้งไว้ที่ความเร็วการหมุนช้าที่สุดที่เลือกไว้สำหรับการทดสอบ เริ่มต้นการหมุนแกนหมุนและบันทึกการอ่านหลังจากหมุนครบ XNUMX รอบ (หรือจำนวนรอบที่ตกลงกันไว้) อาจใช้ความเร็วรอบเริ่มต้นที่สูงกว่าได้ หากผู้ผลิตและผู้ใช้ตกลงกันไว้ ความเร็วในการหมุนจะเพิ่มขึ้นเป็นขั้นตอน และจะบันทึกค่าการอ่านหลังจากหมุน XNUMX รอบในแต่ละความเร็ว หลังจากทำการสังเกตที่ความเร็วสูงสุดแล้ว ความเร็วในการหมุนจะลดลงทีละขั้นจนถึงความเร็วต่ำสุด และบันทึกค่าการอ่านหลังจากหมุน XNUMX รอบ (หรือเวลาที่เทียบเท่า) ที่ความเร็วแต่ละรอบ หลังจากอ่านค่าครั้งสุดท้ายด้วยความเร็วต่ำที่สุดแล้ว การหมุนจะหยุดลงและปล่อยให้ตัวอย่างอยู่ในระยะเวลาพักที่ตกลงกัน โดยปกติคือ XNUMX นาที เมื่อสิ้นสุดช่วงพัก การหมุนของแกนหมุนจะเริ่มต้นที่ความเร็วต่ำที่สุด และบันทึกค่าการอ่านหลังจากหมุนครบ XNUMX รอบ (หรือจำนวนรอบที่ตกลงกันไว้)

องค์กรของเรามีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลกอย่างใกล้ชิดและปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินต่างๆ มากมายที่จัดทำขึ้นสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ ยังมีบริการทดสอบตามมาตรฐาน “ASTM D2196-20 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติการไหลของวัสดุที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียนโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน” อีกด้วย

WhatsApp