ویسکوزیمتر یا گران روی چیست ؟

گران روی سنج-ویسکوزیمتر

ویسکوزیمتر(گران روی) چیست؟

ویسکوزیمتر دستگاهی است که میزان ویسکوزیته هر سیالی را اندازه گیری می کند.اندازه گیری ویسکوزیته برای تعیین کیفیت محصولات کاربرد دارد.

انواع سیالات:

سیالات یا دارای گران روی ثابت هستند که به سیالات نیوتونی معروف اند یا فاقد گران روی ثابت اند که سیالات غیرنیوتونی نامیده می شوند.در سیالات نیوتونی رابطه بین تغییرات تنش و نرخ کرنش بصورت خطی است در صورتی که در سیالات غیرنیوتونی این رابطه خطی معنی ندارد.در سیالات نیوتونی ویسکوزیته آنها با جریان یافتن تغییر می کند لذا برای اندازه گیری ویسکوزیته این سیالات از نوع ویژه ای از دستگاه ویسکوزیمتر به نام رئومتر استفاده می شود.

معمولا روش کار ویسکوزیمترها به دو صورت مختلف است:

1-ابزار اندازه گیری ویسکوزیته ساکن است و مایع ویسکوز حرکت می کند.

2-مایع ویسکوز ساکن است و ابزار اندازه گیری ویسکوزیته درون آن حرکت می کند.

معمولا ساده ترین روش برای اندازه گیری ویسکوزیته، جاری ساختن مایعات درون یک لوله موئین و اندازه گیری زمان عبور و حجم مایع مورد نظر است.

انواع ویسکوزیمترها :

1.ویسکوزیمترهای U شکل

این نوع ویسکوزیمتربه افتخار ویلیام استوالد بیشتر به اسم ویسکزیمتر استوالد شناخته می شود که به ویسکزیمترهای شیشه ای موئین هم معروف اند. این ویسکوزیمتر بیشتر بصورت ویسکوزیمترهایی با جریان مستقیم یا معکوس تقسیم بندی می شوند. ویسکوزیمترهای با جریان مستقیم دارای یک مخزن در زیر شاخص ها هستند در صورتی که در ویسکوزیمترهای با جریان معکوس این مخزن در بالای نشانه هاست.

یک نوع دیگر از ویسکوزیمترها هم وجود دارد که ترکیبی از این دو نوع ویسکوزیمتر یعنی ویسکوزیمتر با جریان مستقیم و ویسکوزیمتر با جریان معکوس است.

در ویسکوزیمترهای استوالد با توجه به اینکه اندازه گیری دقیق ویسکوزیته از نظر علمی کار راحتی نیست معمولا ویسکوزیته را بصورت نسبی انجام می دهند که معمولا به این صورت است که مایعی به عنوان مایع مرجع انتخاب می شود که مایعات دیگر نسبت به آن مورد اندازه گیری قرار می گیرند. لازم به ذکر است که مایع مرجع، مایعی است که ویسکوزیته آن در درجه حرارت های مختلف بصورت دقیق اندازه گیری شده است.

2.ویسکوزیمتر های لرزشی:

مبنای کار این نوع ویسکوزیمترها بر اساس اندازه گیری مقدار کاهش نوسانات الکترومغناطیسی لرزاننده هنگام لرزش در درون سیال مورد آژمایش است.

3.ویسکوزیمترهای سقوطی:

قانون استوکس اساس کار ویسکوزیمترهای سقوطی را تشکیل می دهد.

قانون استوکس به ما می گویدکه سرعت یک ذره در حال ته نشینی در داخل یه سیال بطور مستقیم در ارتباط با نیروی ثقل،تفاوت بین چگالی آب و چگالی ذرات و توان دوم شعاع ذره می باشد.سرعت ته نشینی بطور عکس در ارتباط با گران روی سیال و یا همان ویسکوزیته مایع است.

4.ویسکوزیمترهای دورانی:

این نوع ویسکوزیمتر بر اساس اندازه گیری میزان گشتاور مورد نیاز برای به چرخش درآوردن یک جسم خارجی درون سیال استوار است که می تواند راهی برای اندازه گیری ویسکوزیته سیال باشد. از انواع ویسکوزیمترهای دورانی می توان به ویسکوزیمترهای بروکفیلد و ویسکوزیمترهای ساخت کمپانی چینی اشاره کرد.