Вискозиметр (от позднелат. viscosus - вязкий и ...метр ), прибор для определения вязкости . Наиболее распространены Вискозиметр капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.
Определение вязкости капиллярными Вискозиметр основано на законе Пуазёйля (см. Пуазёйля закон ) и состоит в измерении времени протекания известного количества (объёма) жидкости или газа через узкие трубки круглого сечения (капилляры) при заданном перепаде давления. Капиллярными Вискозиметр измеряют вязкость от 10-5 н∙сек/м2 (газы) до 104 н∙сек/м2 (консистентные смазки). Относительная погрешность образцовых капиллярных Вискозиметр±0,1-0,3%, рабочих приборов ±0,5-2,5%. На рис. 1 показано устройство различных типов стеклянных Вискозиметр В капиллярных Вискозиметр указанных типов течение жидкости происходит под действием силы тяжести (в начальный момент уровень жидкости в одном колене Вискозиметр выше, чем в другом). Время опорожнения измерительного резервуара определяют как промежуток между моментами прохождения уровня жидкости мимо меток на верхних и нижних концах резервуара. В капиллярных автоматических Вискозиметр (непрерывного действия) жидкость поступает в капилляр от насоса постоянной производительности. Перепад давления на капилляре, измеряемый манометром, пропорционален искомой вязкости.
В ротационных Вискозиметр исследуемая вязкая среда находится в зазоре между двумя соосными телами (цилиндры, конусы, сферы, их сочетание), причём одно из тел (ротор) вращается, а другое неподвижно. Вязкость определяется по крутящему моменту при заданной угловой скорости или по угловой скорости при заданном крутящем моменте. Ротационные Вискозиметр применяют для измерения вязкости смазочных масел (при температурах до -60 °С), нефтепродуктов, расплавленных силикатов и металлов (до 2000 °С), высоковязких лаков и клеев, глинистых растворов и т.д. Относительная погрешность наиболее распространённых ротационных Вискозиметр лежит в пределах 3-5%. На рис. 2 показано устройство ротационного Вискозиметр РВ-7 (пределы измерений -от 1 до 105 н∙сек/м2, погрешность ±3%).
Действие Вискозиметр с движущимся в исследуемой среде шариком основано на законе Стокса (см. Стокса закон ); вязкость определяется по скорости прохождения падающим шариком промежутков между метками на трубке Вискозиметр К приборам этого типа относится широко распространённый универсальный вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком (рис. 3). Пределы измерений Вискозиметр этого типа 6∙10-4-250 н∙сек/м2, погрешность ±1-3%.
Действие ультразвуковых Вискозиметр основано на измерении скорости затухания колебаний в пластинке из магнитострикционного материала, погруженной в исследуемую среду. Колебания возникают от коротких (длительность 10-30 мксек) импульсов тока в катушке, намотанной на пластинку. При колебаниях пластинки в этой же катушке наводится эдс (см. Магнитострикция ), которая убывает со скоростью, зависящей от вязкости среды. При уменьшении эдс до некоторого порогового значения в катушку поступает новый возбуждающий импульс. Вязкость среды определяют по частоте следования импульсов. Ультразвуковыми Вискозиметр измеряют вязкость в диапазоне от 10-3 до 500 н∙сек/м2 с относительной погрешностью 5%.
Помимо Вискозиметр, позволяющих выразить результаты измерений в единицах динамической или кинематической вязкости, существуют Вискозиметр для измерения вязкости жидкостей в условных единицах. Такой Вискозиметр представляет собой сосуд с калиброванной сточной трубкой; вязкость оценивается по времени истечения определённого объёма жидкости. Например, с помощью Вискозиметр типа ВЗ-1 и ВЗ-4, предназначенных для исследования лаков и красок, вязкость выражают в секундах, а с помощью Вискозиметр типа ВУ (Энглера) для нефтепродуктов - в градусах Энглера . Перевод условных единиц в единицы вязкости Международной системы единиц (н∙сек/м2 и м2/сек) возможен, но неточен.
Лит.: Совещание по вязкости жидкостей и коллоидных растворов. [Труды], под ред. Е. А. Чудакова и М. П. Воларовича, т. 1-3, М. - Л., 1941-45; Воларович М. П., Вязкость смазочных масел при низких температурах, ч. 1, М., 1944; Белкин И. М., Виноградов Г. Вискозиметр, Леонов А. И., Ротационные приборы, М., 1968.
Л. П. Степанов.