VISCOMETRO

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VISCOMETROS MAS VENDIDOS

¿Que es viscosimetro?

Los viscosímetros miden la viscosidad y las propiedades de flujo de los fluidos. La viscosidad surge de la fricción interna de un fluido y se define como la resistencia de un líquido al flujo o al esfuerzo cortante.

 

Aplicaciones de los viscosimetros

Los viscosímetros tienen aplicaciones amplias y variadas en la ciencia de los materiales y las industrias químicas para materiales como el aceite, el asfalto, los plásticos, la cera, las pinturas, los recubrimientos y los adhesivos. También se usan para alimentos y bebidas y productos de cuidado personal como cosméticos, champú y pasta de dientes.

La medición de la viscosidad es importante cuando se consideran las condiciones del proceso para materiales que necesitan ser bombeados o entubados. La viscosidad también afecta el rendimiento de inmersión y recubrimiento, lo cual es particularmente relevante para pinturas y tintas.

La viscosidad es una medida indirecta muy útil de las propiedades del material, incluido el peso molecular y la densidad, que afectan el comportamiento del flujo. Por lo tanto, los viscosímetros pueden usarse para monitorear la consistencia del lote y el control de calidad.

 

Las aplicaciones de los viscometros de ejemplo incluyen:

Medición del flujo de aceite del motor en diferentes condiciones de temperatura.

Análisis de las propiedades de flujo de la leche para diseñar sistemas de tuberías adecuados.

Comprobación de la viscosidad de mermeladas y jarabes para garantizar la consistencia del lote.

Como los cambios en la viscosidad reflejan cambios en el peso molecular, los viscosímetros se utilizan para caracterizar los plásticos. Son particularmente útiles en la síntesis de polímeros ya que la velocidad de flujo se puede usar para determinar el cambio de la longitud del polímero a través de diferentes procesos.

En muchos casos industrialmente útiles, la viscosidad disminuye a medida que aumenta la actividad enzimática. Los viscosímetros se usan para determinar la actividad de enzimas tales como celulasa, proteasa, amilasa y pectinasa.

 

Tipos de viscometros

Hay muchas formas de medir la viscosidad, pero se dividen en dos métodos básicos. Un objeto, como una esfera o una pala de rotor, se mueve a través de un material estacionario, o el material fluye a través de un objeto estacionario. En cualquier caso, se mide la resistencia al flujo.

 

Viscosimetro capilar

También conocidos como viscosímetros de tubo en U o vidrio, los viscosímetros capilares a menudo se usan en entornos de laboratorio. La viscosidad se mide midiendo el tiempo que tarda un fluido transparente o translúcido en fluir entre dos puntos de un tubo capilar.

Para líquidos opacos, es difícil saber en qué momento la muestra ha llegado a un punto en el tubo, con lo que será necesario utilizar viscosímetros de flujo inverso que solo humedecen la sección de sincronización del capilar del viscosímetro durante la medición real. Los viscosímetros de flujo inverso deben limpiarse, secarse y rellenarse antes de poder repetir la medición.

Los viscosímetros capilares pueden ser manuales o automáticos. Los instrumentos automáticos utilizan sensores ópticos infrarrojos para muestras transparentes, o sensores térmicos para muestras opacas.

 

Viscosimetro rotatorio

Los viscosímetros rotativos simples, también conocidos como viscosímetros tipo Brookfield, usan un resorte de torsión para medir el par requerido para rotar un husillo en el material. Cambiar la velocidad y el tamaño del rotor permite la medición de diferentes rangos de viscosidad.

Un rotor magnético liviano flota en un tubo lleno de líquido, que gira a velocidad constante. Las fuerzas viscosas del fluido de muestra impulsan el rotor, lo que conduce a una velocidad de equilibrio del rotor, que se registra como una medida de la viscosidad del fluido.

Se utilizan diferentes geometrías de husillo, como cilindros cilíndricos, cilindros coaxiales, placas paralelas y placas cónicas en reómetros para crear diferentes fuerzas de corte. Los reómetros son instrumentos más complejos que los  viscosímetros y se utilizan para medir la viscosidad dependiente del caudal en fluidos no newtonianos.

Viscosímetros de bola rodante, bola que cae, esfera y pistón. Una bola rueda a través de un capilar cerrado lleno de muestras que está inclinado en un ángulo definido. Los sensores inductivos determinan el tiempo de rodamiento de la pelota entre dos marcas.

De manera similar, los viscosímetros de bola o esfera que caen miden el tiempo que tarda una bola o esfera en caer por gravedad a través de un tubo lleno de muestra inclinado en ángulo. Los viscosímetros de pistón que caen funcionan según un principio similar, pero miden la resistencia al pistón que cae a través del material.

 

Otros tipos de viscometros

Existen otros tipos de viscosímetros, que repasamos a continuación.

 

Viscosimetros de orificio

Un viscosímetro de orificio consiste en una copa con un orificio, por el cual fluye el fluido. La viscosidad se determina midiendo el tiempo que tarda la taza en vaciarse, y se mide en segundos de la taza. Los viscosímetros de orificio son fáciles de usar manualmente, gracias al hecho de que simplemente se sumergen en el fluido con el que se trabaja, lo que los hace populares en las industrias de la pintura.

 

Viscosimetros de piston que caen

Según Wikipedia, Austin Norcross inventó los viscosímetros de pistón descendente, por lo que también se los denomina viscosímetros Norcross. Funcionan dibujando el fluido que se mide en el cilindro del pistón mientras el pistón está elevado; El tiempo que tarda el pistón en caer (segundos de tiempo de caída) debido a la resistencia del fluido se utiliza para determinar la viscosidad. Los viscosímetros de pistón descendente son fáciles de usar y de mantener, y ofrecen una larga vida útil del producto.

 

Viscosimetro de caida de bola

Los viscosímetros de bola descendente funcionan de manera similar a los viscosímetros de pistón descendente. Con este tipo de viscosímetro, se cae una bola en una muestra del fluido que se está midiendo. Las dimensiones de la pelota ya se conocen, por lo que la viscosidad se determina midiendo el tiempo que tarda la pelota (nuevamente, usando segundos de tiempo de caída) para atravesar el fluido por gravedad.

 

Viscosimetros vibracionales

Los viscosímetros vibracionales usan una varilla vibratoria eléctrica para medir la viscosidad. Los diferentes fluidos son más o menos resistentes a las vibraciones dependiendo de cuán viscosos sean. Por lo tanto, midiendo la amortiguación de la vibración, o midiendo qué tan rápido se degrada la vibración del viscosímetro, se puede determinar la viscosidad. Los viscosímetros vibracionales son muy populares gracias al hecho de que ofrecen una alta sensibilidad sin partes móviles.

 

Consideraciones para comprar viscosimetro

La elección de un viscosímetro es un proceso complejo y dependerá del tipo de muestra, la viscosidad, la opacidad, el volumen de muestra disponible, el rendimiento requerido y el nivel de automatización necesario. Como mínimo, se deben considerar los siguientes factores:

  • Rango de viscosidad
  • Exactitud
  • Control de temperatura
  • Volumen de muestra y capacidad de micro volumen
  • Automatización e interfaz de computadora
  • Requisitos reglamentarios y estándares de la industria.

 

Rango de viscosidad

La viscosidad se mide en segundos pascales (Pa · s), en otras palabras, la cantidad de presión necesaria para lograr una velocidad de flujo dada. La viscosidad se expresa comúnmente en centipoise (cP), que es la unidad utilizada por la agencia de normas ASTM International; 1 cP es igual a 1 mPa · s. El agua a 20 ° C tiene una viscosidad dinámica de 1.002 cP. La viscosidad cinemática es la relación de viscosidad dinámica a densidad; la unidad de medida es el Stoke (St).

En la mayoría de los viscosímetros capilares de vidrio, las muestras fluyen bajo gravedad, pero los viscosímetros de vacío se pueden usar para medir materiales altamente viscosos.

Los viscosímetros de vacío requieren un vacío controlado con mucha precisión para extraer el líquido a través del capilar.

El rango de torque para los viscosímetros rotacionales dicta el rango de viscosidad que el instrumento puede medir.

 

Exactitud

La precisión de un viscosímetro depende no solo de la ingeniería del instrumento en sí, sino también de la precisión con la que se puede controlar la temperatura. Es normal tomar medidas varias veces de viscosidad, para luego promediarlas y conseguir un resultado con una precisión asociada.

Los estándares de viscosidad se utilizan para verificar la precisión de un viscosímetro y pueden ser importantes para verificar el cumplimiento de los sistemas de calidad de la industria. Verifique que el fabricante proporcione estándares adecuados para su aplicación. Los estándares de silicona y aceite mineral de Brookfield proporcionan un valor de viscosidad del fluido que es constante a 25 ° C. La compañía recomienda reemplazar los estándares de viscosidad anualmente.

 

Control de temperatura

La viscosidad de la mayoría de los materiales se reduce a medida que aumenta la temperatura. Los materiales como los aceites de motor están sujetos a variaciones de temperatura de rutina en el uso, y la medición de la viscosidad se requiere a diferentes temperaturas. Por lo tanto, es muy importante que los viscosímetros tengan controles de temperatura precisos.

 

Volumen de muestra y capacidad de micro volumen

El volumen de muestra es importante para las muestras biológicas, especialmente en el laboratorio clínico.

Pantalla a color para guiar a los usuarios a través de la creación de pruebas y la recopilación de datos.

 

Automatizacion e interfaz de computadora

Los viscosímetros más simples permiten una medición a la vez, pero para mediciones continuas, o mediciones a diferentes temperaturas, es útil tener un sistema automatizado.

Algunos instrumentos automatizados pueden conectarse a una PC. Compruebe si el software del fabricante puede conectarse a su sistema de laboratorio interno si es necesario.

 

Requisitos regulatorios y estandares de la industria.

Asegúrese de que su viscosímetro elegido esté certificado para sus estándares industriales requeridos.

 

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