ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดความหนืด ฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการวัดความหนืดที่แม่นยำในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อาหารและเครื่องดื่มไปจนถึงยาและปิโตรเคมี การวัดความหนืดแบบหลายจุดเป็นเทคนิคสำคัญที่สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับคุณสมบัติการไหลของของไหล ในบล็อกโพสต์นี้ ฉันจะแนะนำคุณตลอดขั้นตอนการตรวจวัดความหนืดแบบหลายจุด
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความหนืดและการวัดแบบหลายจุด
ความหนืดคือการวัดความต้านทานต่อการไหลของของไหล มีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณภาพ ความเสถียร และความสามารถในการแปรรูปของผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย การวัดความหนืดจุดเดียวจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับพฤติกรรมของของเหลวที่อัตราเฉือนเฉพาะเจาะจงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ของไหลมักจะพบกับอัตราเฉือนที่หลากหลาย การวัดความหนืดแบบหลายจุดเกี่ยวข้องกับการอ่านค่าความหนืดที่อัตราเฉือนหลายอัตรา ซึ่งสามารถช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมที่ไม่ใช่นิวตันของของไหลได้ ของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน เช่น สี โพลีเมอร์ และของเหลวชีวภาพ มีความหนืดที่เปลี่ยนแปลงไปตามอัตราเฉือนที่ใช้
การเลือก Viscometer ที่เหมาะสม
ขั้นตอนแรกในการวัดความหนืดแบบหลายจุดคือการเลือกเครื่องวัดความหนืดที่เหมาะสม เครื่องวัดความหนืดมีหลายประเภท รวมถึงเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอย และเครื่องวัดความหนืดแบบลูกบอลตก สำหรับการวัดแบบหลายจุด เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนมักเป็นตัวเลือกที่ต้องการ เนื่องจากสามารถเปลี่ยนอัตราเฉือนได้ง่าย
กเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนทำงานโดยการหมุนแกนหมุน (หรือแกนหมุน) ในตัวอย่างของเหลว แรงบิดที่ต้องใช้ในการหมุนแกนหมุนด้วยความเร็วที่กำหนดจะเป็นสัดส่วนกับความหนืดของของไหล ด้วยการเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของสปินเดิล อัตราเฉือนที่แตกต่างกันสามารถนำไปใช้กับของไหลได้ ทำให้สามารถวัดแบบหลายจุดได้
การเตรียมตัวอย่าง
การเตรียมตัวอย่างอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดความหนืดแบบหลายจุดที่แม่นยำ ขั้นแรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน หากตัวอย่างมีอนุภาคหรือเป็นสารแขวนลอย อาจจำเป็นต้องผสมให้ละเอียดเพื่อให้ได้การกระจายที่สม่ำเสมอ สำหรับตัวอย่างบางส่วน อาจจำเป็นต้องกรองอนุภาคขนาดใหญ่ที่อาจรบกวนการวัดออก
อุณหภูมิของตัวอย่างยังส่งผลต่อความหนืดอย่างมากอีกด้วย เครื่องวัดความหนืดส่วนใหญ่มีระบบควบคุมอุณหภูมิ ตั้งอุณหภูมิของเครื่องวัดความหนืดให้เป็นค่าที่ต้องการ และปล่อยให้ตัวอย่างมีความสมดุลทางความร้อน โดยปกติจะใช้เวลาระยะหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวอย่างที่มีปริมาณมากขึ้น
การตั้งค่า Viscometer
เมื่อเตรียมตัวอย่างแล้ว ก็ถึงเวลาตั้งค่าเครื่องวัดความหนืด เริ่มต้นด้วยการเลือกสปินเดิลที่เหมาะสมสำหรับการวัด การเลือกสปินเดิลขึ้นอยู่กับช่วงความหนืดที่คาดหวังของตัวอย่าง สำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำ อาจใช้สปินเดิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ในขณะที่ของเหลวที่มีความหนืดสูงจำเป็นต้องใช้สปินเดิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า
ติดตั้งแกนหมุนที่เลือกไว้บนเครื่องวัดความหนืดตามคำแนะนำของผู้ผลิต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งและขันให้แน่นแล้ว จากนั้นจึงเติมตัวอย่างที่เตรียมไว้ลงในภาชนะใส่ตัวอย่าง ระดับตัวอย่างควรเพียงพอที่จะครอบคลุมสปินเดิลให้มีความลึกที่เหมาะสม
ดำเนินการวัดแบบหลายจุด
หลังจากตั้งค่าเครื่องวัดความหนืดและโหลดตัวอย่างแล้ว คุณสามารถเริ่มการวัดแบบหลายจุดได้ เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีโหมดที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตั้งค่าความเร็วการหมุน (อัตราเฉือน) ได้หลายชุด เริ่มต้นด้วยอัตราเฉือนต่ำสุดและบันทึกการอ่านค่าความหนืดเมื่อการวัดมีความเสถียร การดำเนินการนี้อาจใช้เวลาไม่กี่วินาทีถึงสองสามนาที ขึ้นอยู่กับเครื่องวัดความหนืดและตัวอย่าง
หลังจากอ่านค่าความหนืดได้ที่อัตราเฉือนแรกแล้ว ให้เพิ่มอัตราเฉือนเป็นค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าถัดไป แล้วทำซ้ำขั้นตอนนี้ ดำเนินการต่อด้วยวิธีนี้จนกว่าคุณจะอ่านค่าความหนืดที่อัตราเฉือนที่ต้องการทั้งหมด สิ่งสำคัญคือต้องรอให้การวัดมีเสถียรภาพที่อัตราเฉือนแต่ละค่าเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
การวิเคราะห์ผลลัพธ์
เมื่อคุณทำการวัดแบบหลายจุดเสร็จแล้ว คุณจะมีชุดค่าความหนืดที่สอดคล้องกับอัตราเฉือนที่แตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้สร้างกราฟความหนืด-อัตราเฉือนได้ สำหรับของไหลแบบนิวตัน ความหนืดจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงอัตราเฉือน และเส้นโค้งจะเป็นเส้นแนวนอน สำหรับของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวตัน เส้นโค้งจะแสดงให้เห็นว่าความหนืดเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามอัตราเฉือน
พฤติกรรมที่ไม่ใช่แบบนิวตันมีหลายประเภท ของเหลวเทียม เช่น ซอสมะเขือเทศ มีความหนืดลดลงตามอัตราเฉือนที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ของเหลวที่ขยายตัวได้จะมีความหนืดเพิ่มขึ้นตามอัตราเฉือนที่เพิ่มขึ้น ด้วยการวิเคราะห์รูปร่างของเส้นโค้งความหนืด - อัตราเฉือน คุณสามารถระบุประเภทของพฤติกรรมที่ไม่ใช่แบบนิวตันของของไหล และรับข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับคุณสมบัติการไหลของของเหลว
การแก้ไขปัญหา
ในระหว่างการวัดความหนืดแบบหลายจุด คุณอาจประสบปัญหาบางประการ ปัญหาที่พบบ่อยประการหนึ่งคือฟองอากาศในตัวอย่าง ฟองอากาศอาจทำให้การอ่านค่าความหนืดไม่ถูกต้อง เนื่องจากจะลดปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของของไหล และยังอาจส่งผลต่อรูปแบบการไหลรอบสปินเดิลอีกด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงฟองอากาศ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เติมภาชนะใส่ตัวอย่างอย่างระมัดระวัง และแตะเบาๆ เพื่อปล่อยอากาศที่ติดอยู่ออก
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการเลื่อนหลุดของแกนหมุน สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากติดตั้งสปินเดิลไม่ถูกต้องหรือหากของไหลมีความหนืดต่ำมาก หากคุณสงสัยว่าสปินเดิลเลื่อนหลุด ให้ตรวจสอบการติดตั้งสปินเดิลแล้วลองใช้สปินเดิลอื่นหรือเพิ่มความหนืดของตัวอย่างหากเป็นไปได้
ความสำคัญของการวัดแบบหลายจุดในอุตสาหกรรมต่างๆ
ในอุตสาหกรรมอาหาร การวัดความหนืดแบบหลายจุดใช้เพื่อควบคุมเนื้อสัมผัสและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ เช่น ซอส น้ำสลัด และผลิตภัณฑ์จากนม โดยการทำความเข้าใจว่าความหนืดของผลิตภัณฑ์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามอัตราเฉือน ผู้ผลิตจึงสามารถมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติในการสัมผัสและการเทตามที่ต้องการ
ในอุตสาหกรรมยา การวัดความหนืดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดสูตรยา ผลิตภัณฑ์ยาหลายชนิด เช่น ครีม เจล และสารแขวนลอย เป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน การวัดแบบหลายจุดสามารถช่วยปรับสูตรให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำส่งยาที่เหมาะสมและมีความคงตัว
ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การวัดความหนืดแบบหลายจุดใช้เพื่อระบุคุณสมบัติการไหลของน้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์กลั่น ข้อมูลนี้จำเป็นสำหรับการขนส่งทางท่อ กระบวนการกลั่น และการควบคุมคุณภาพ
บทสรุป
การวัดความหนืดแบบหลายจุดเป็นเทคนิคอันทรงคุณค่าที่สามารถให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติการไหลของของไหล ด้วยการทำตามขั้นตอนที่ระบุไว้ในบล็อกโพสต์นี้ คุณสามารถรับประกันการวัดแบบหลายจุดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดความหนืด เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาเครื่องวัดความหนืดคุณภาพสูงและการสนับสนุนทางเทคนิคเพื่อช่วยคุณในการตรวจวัดความหนืด
หากคุณสนใจที่จะซื้อเครื่องวัดความหนืดสำหรับการวัดแบบหลายจุด หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษาโดยละเอียดและสำรวจวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ เราหวังว่าจะได้ร่วมงานกับคุณเพื่อให้ตรวจวัดความหนืดได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ
อ้างอิง
- ASTM D2196 - 18 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติทางรีโอโลยีของวัสดุที่ไม่ใช่นิวตันโดยเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน
- Barnes, HA, Hutton, JF และ Walters, K. (1989) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับรีโอโลยี วิทยาศาสตร์เอลส์เวียร์.
- Bird, RB, Armstrong, RC, & Hassager, O. (1987) พลศาสตร์ของของเหลวโพลีเมอร์: เล่ม 1 กลศาสตร์ของไหล จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์