Вискозиметр Брукфильда: инструкция, принцип работы
Вискозиметры Брукфильда широко используются для измерения вязкости жидкостей уже более 80 лет. Эти приборы просты в использовании, универсальны, надежны и позволяют получать точные и воспроизводимые результаты. Далее мы подробно разберем, как устроен вискозиметр Брукфильда, принцип его работы и порядок применения.
Общие сведения
Ротационный вискозиметр Брукфильда был изобретен в компании Brookfield Engineering, основаной в 1934 году Доном Брукфилдом-старшим, и с тех пор стал самым популярным прибором для измерения вязкости. Его используют во множестве отраслей: пищевая и химическая промышленность, медицина, машиностроение, строительство, нефтедобыча и другие.
Существует множество модификаций вискозиметра Брукфильда для решения самых разных задач. Они позволяют точно измерять вязкость как жидких, так и очень густых или практически твердых веществ.
Все вискозиметры Брукфильда отвечают международным стандартам качества ISO и используются для определения динамической вязкости жидкостей согласно ГОСТу.
Принцип работы вискозиметра Брукфильда
Вискозиметр Брукфильда работает по принципу ротационной вискозиметрии. Он состоит из корпуса с вмонтированным в него шпинделем. Зазор между стенками корпуса и шпинделем заполняется исследуемой жидкостью.
При помощи электропривода шпиндель приводится во вращение с постоянной скоростью. Чем выше вязкость жидкости, тем больше сопротивление вращению шпинделя и крутящий момент на его оси. По этим параметрам и рассчитывается вязкость.
Таким образом, вискозиметр Брукфильда позволяет получать объективные и сопоставимые результаты для широчайшего круга материалов.
Инструкция по применению вискозиметра Брукфильда
Работа с прибором не представляет особой сложности. Для начала необходимо подготовить рабочее место, установить вискозиметр Брукфильда на ровной горизонтальной поверхности и подключить к электрической сети.
- Залить исследуемую жидкость в измерительный стакан до метки.
- Погрузить шпиндель в жидкость на 2/3, включить прибор.
- Дождаться стабилизации показаний и зафиксировать результат.
- Выключить прибор, извлечь шпиндель, слить жидкость.
Перед началом работы обязательно изучите подробную инструкцию для вашей модели вискозиметра Брукфильда. Там вы найдете важную информацию о порядке проведения измерений, вариантах установки шпинделей, пределах измерения вязкости и особенностях работы с тем или иным материалом.
Выбор модели
Вискозиметры Брукфильда отличаются по двум основным параметрам: диапазону измеряемой вязкости и скорости вращения шпинделя.
Скорость вращения может составлять от 1 до 100 об/мин. Чем она ниже, тем дольше служит прибор. Диапазон вязкости зависит от типа шпинделя. Для вискозиметра Брукфильда выпускается целая линейка специальных шпинделей под каждую задачу.
Для использования дома или в небольшой лаборатории подойдет базовая модель DV2T вискозиметра Брукфильда. Она имеет скорость вращения 20 об/мин и измеряет вязкость от 1 до 100 000 сП.
Для исследования очень вязких материалов можно использовать более производительные модели HA или HB с бóльшими пределами и скоростью измерения вязкости.
С помощью дополнительных устройств функционал вискозиметров Брукфильда можно существенно расширить. К примеру, система THERMOSEL позволяет работать с материалами при высоких температурах, а стойка спирального движения ― с очень густыми субстанциями.
Интерпретация результатов
Результат измерения вискозиметром Брукфильда выдается в виде численного значения вязкости в сантипуазах (сП) или миллипаскаль-секундах (мПа·с).
Помимо этого, на дисплее отображаются такие параметры, как крутящий момент в процентах, скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту, тип установленной измерительной системы.
Следует учитывать, что на показания прибора может влиять температура материала. Поэтому она должна поддерживаться постоянной во время всего эксперимента.
Главные достоинства вискозиметров Брукфильда ― это высокая точность, стабильная повторяемость результатов и простота интерпретации данных.
Вискозиметр Брукфильда в быту
Измерение вязкости с помощью ротационного вискозиметра Брукфильда находит широкое применение и в быту ― для контроля качества различной продукции.
В пищевой промышленности определяют вязкость кетчупов, майонезов, йогуртов и других продуктов. Это позволяет оценить их однородность, стабильность структуры, срок годности.
С помощью вискозиметра Брукфильда контролируют вязкость косметических кремов и лосьонов, химических растворов, красок, лаков, полимеров, нефтепродуктов.
Таким образом каждый может самостоятельно проверить соответствие продукции заявленному производителем качеству.
| Материал | Вязкость по Брукфильду |
| Кетчуп | 50 - 100 сП |
| Мед | 2000 - 10000 сП |
Как видно из примера, вязкость кетчупа и меда сильно различается. Это обусловлено разным содержанием воды и ингредиентов в составе.
Дополнительные модули и аксессуары
Функционал вискозиметров Брукфильда можно расширить с помощью специальных дополнительных устройств.
Термостатирующая жидкостная баня
Она позволяет проводить измерения вязкости при заданной температуре от -10 до +100°C. Это особенно важно при работе с полимерами, нефтепродуктами, пищевыми эмульсиями.
Малообъемный адаптер
При работе с дорогостоящими или опасными веществами часто требуется минимизировать расход образца. Вискозиметр Брукфильда компании "Аврора" позволяет проводить точные замеры уже на 2 мл материала.
Стойка для высоковязких жидкостей
Если стандартного шпинделя недостаточно, используется специальная стойка. Она обеспечивает постоянную циркуляцию материала вокруг датчика, что позволяет корректно замерять вязкость густых паст и гелей.
Вискозиметр Брукфильда DV2T: инструкция по использованию
Рассмотрим подробную последовательность действий при работе с популярной моделью вискозиметра Брукфильда DV2T:
- Залейте образец в стакан до метки.
- Установите подходящий шпиндель, включите прибор.
- Погрузите шпиндель на 2/3 в жидкость, подождите стабилизации.
- Зафиксируйте показания вязкости, выключите.
- Извлеките, промойте шпиндель и стакан.
Перед началом работы обязательно ознакомьтесь с подробной инструкцией по вискозиметру Брукфильда DV2T. При соблюдении всех правил пользоваться прибором просто и безопасно.
Поверка для обеспечения точности
Любой измерительный прибор со временем теряет точность. Поэтому вискозиметры Брукфильда должны периодически поверяться в специализированных центрах.
Поверка заключается в проведении серии тестовых замеров с использованием стандартных образцов и сравнении результатов с эталонными значениями вязкости.
В случае отклонений более допустимых пределов производится юстировка прибора. Это гарантирует сохранение высокой точности и воспроизводимости результатов.
Часто задаваемые вопросы
Новички при работе с вискозиметрами Брукфильда часто сталкиваются с одинаковыми проблемами. Рассмотрим самые распространенные вопросы.
Почему показания сильно "плавают"?
Скорее всего, не выдерживается постоянная температура или имеют место вибрации. Устраните возмущающие факторы.
Какой шпиндель лучше использовать?
Ориентируйтесь на рекомендации производителя для вашего типа материала. Например, цилиндры лучше подходят для неньютоновских жидкостей.
Можно ли хранить прибор с жидкостью в стакане?
Категорически не рекомендуется. Это может привести к выходу вискозиметра Брукфильда из строя. Обязательно полностью удаляйте образец после каждого замера.