هبوط الكرة مقياس اللزوجةهو نوع من الكلاسيكية أداة قياس اللزوجة على أساس مبدأ هوبر ( أو ستوكس ) الذي يحسب لزوجة السائل عن طريق قياس الوقت اللازم من المعدن الكرة عموديا من خلال قياس السائل في إطار العمل من الجاذبية . فائدة نموذج يستخدم مبدأ أن سرعة السقوط الحر المجال في السائل يعتمد على لزوجة السائل قياس . عندما تسقط الكرة في السائل ، فإنه يتأثر الجاذبية ، الطفو ، لزج المقاومة . عندما تصل إلى سرعة هبوط الكرة مستقرة ، لزج المقاومة والتوازن مع الجاذبية و الطفو . لزوجة السائل يمكن حسابها عن طريق قياس الوقت اللازم لسقوط الكرة في السائل مع طول معروف ، جنبا إلى جنب مع البارامترات الفيزيائية ( مثل الكثافة ، القطر ، الخ . )
هبوط الكرة مقياس اللزوجةوفيما يلي عناصرها ووظائفها الأساسية :
1 ، أنبوب قياس ( أنبوب اللزوجة )
هيكل : عادة ما تكون مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك الشفاف أنبوب عمودي مع القطر الداخلي موحدة وسلسة للحد من الاحتكاك والاضطراب .
وظيفة : مثل مرور الكرة قطرة ، القطر الداخلي وطول لها تأثير مباشر على دقة القياس . جزء من التصميم قد تشمل التدفئة أو التبريد سترة للسيطرة على درجة حرارة السائل .
علامات : علامات تخرج على جدار الأنبوب ، وتستخدم لتسجيل بداية ونهاية سقوط الكرة ، أو مباشرة عرض وقت السقوط .
اختبار المجال
المواد : تستخدم عادة الصلب الكرة ، الكرة الزجاجية أو البلاستيك الكرة ، تحتاج إلى كثافة موحدة و سطح أملس للحد من الاحتكاك مع السائل .
الحجم : القطر يجب أن تكون مختارة وفقا لزوجة السائل مجموعة ، وعادة ما تكون أصغر ( على سبيل المثال ، 1-10mm ) لتناسب انخفاض لزوجة السائل .
وظيفة : السقوط الحر الكائن ، سرعة السقوط يتناسب عكسيا مع لزوجة السائل ، من خلال قياس وقت السقوط لحساب اللزوجة .
3 . إطلاق جهاز
هيكل : يقع في الجزء العلوي من أنبوب قياس ، قد يكون لاعبا اساسيا الميكانيكية ، الكهرومغناطيسية الإصدار أو دليل التبديل .
وظيفة : دقة السيطرة على الافراج عن الموقف و السرعة الأولية من الكرة ، لضمان أن كل حالة تجريبية متسقة ، والحد من الأخطاء البشرية .
نظام توقيت
نوع
الميكانيكية الموقت : مثل ساعة توقيت ، تحتاج إلى يدويا بدء وإيقاف .
الالكترونية الموقت : من خلال الاستشعار الكهروضوئية أو الليزر الزناد ، تلقائيا تسجيل الكرة من خلال موقف معين من الوقت ، دقة أعلى .
وظيفة : دقة قياس الوقت من إطلاق المجال من خلال مسافة ثابتة ( على سبيل المثال ، على طرفي أنبوب قياس المعايرة ) هي البيانات الرئيسية لحساب اللزوجة .
5 ، وأجهزة التحكم في درجة الحرارة ( اختياري )
هيكل : بما في ذلك درجة حرارة ثابتة حمام الماء ، قضبان التدفئة أو التبريد نظام التداول .
وظيفة : الحفاظ على درجة حرارة السائل ثابتة ، لأن اللزوجة حساسة لدرجة الحرارة ، درجة الحرارة تقلب سوف تؤثر بشكل كبير على نتائج القياس . جزءا لا يتجزأ من جهاز استشعار درجة الحرارة ، ويمكن في الوقت الحقيقي رصد وتعويض التغيرات في درجة الحرارة .
6 - نظم تسجيل البيانات ومعالجتها ( الأجهزة الحديثة )
هيكل : البرامج المتكاملة في توقيت الكتروني أو ربط الكمبيوتر .
وظيفة : تلقائيا تسجيل الوقت ودرجة الحرارة وغيرها من المعالم ، وفقا لقانون ستوكس صيغة لحساب اللزوجة . بعض البرامج تدعم تخزين البيانات ، وتحليل وتصدير التقارير .
7 . المكونات المساعدة
قوس المشبك : إصلاح أنبوب قياس ، وضمان وضع عمودي ، وتجنب تأثير الميل على القياس .
أدوات التنظيف : مثل الفرشاة أو المذيبات المستخدمة في تنظيف أنابيب قياس المجال لمنع تلوث السائل المتبقية بعد التجربة .
معايرة السوائل القياسية : يعرف لزوجة السوائل المستخدمة في معايرة المعدات بانتظام لضمان دقة القياس .