Медицинская вискозиметрия. принцип работы мед вискозиметра

2 Ротационный вискозиметр – рабочий принцип и разные варианты прибора

В приборах ротационного типа есть два тела вращения – корпус в качестве цилиндра и встроенный в него конус или сфера. Внутренняя часть прибора (сфера или конус) двигается с популярной скоростью, для чего служит электрический привод. Свободное место между 2-мя телами вращения наполняется исследуемой жидкостью. Есть четкая зависимость между сопротивлением среды которая измеряется и достигаемой скоростью углового вращения, эта зависимость крепится устройствами и может тут же выводиться на контрольную панель.

Собственно так устроен самый обычный ротационный вискозиметр Брукфильда. Его ротор соединен с асинхронным электрическим двигателем, закрепленным на станине с наружной стороны. Хорошее решение похоже с обыденной самодельной бетононьеркой – причем допускается мерить ротационными устройствами вязкость подобных тяжёлых и густых субстанций, как раствор из цемента или насыщенная побелка. Известны вискозиметры с разными телами для внутреннего вращения. Ими служить могут не только традиционные конусы и сферы, но и диски, пластины и цилиндры.

Значение оставляемого зазора между телом вращения и неподвижной стенкой меняется в пределах нескольких миллиметров для ощутимой силы трения между жидкостью и корпусом. Определенно калиброванный электрический двигатель вращает внутренний ротор, специализированные датчики измеряют силу сопротивления этому вращению. В основном, фиксирующая аппаратура располагается на внутренней стороне неподвижного корпуса. Чем больше датчиков, тем точнее прибор и выше его стоимость.

Диапазон измерений у ротационных вискозиметров стартует от тысяч и может достигать миллионов . Основным параметром считается допустимая скорость вращения ротора – она может быть ничтожно небольшой, от 1 полного оборота за 120 секунд, и достигать двойного перемножения частоты типовой электрической сети (другими словами 100 оборотов за минуту). Если верхний предел в 100 Герц реализовывается очень просто, то очень маленькая скорость углового вращения характерна вискозиметрам высокого класса точности и очень ощутимой стоимости.

Из плохих качеств ротационных конструкций можно подчеркнуть неминуемый износ вращающихся частей, который отпечаток накладывает на корректность снимаемых показаний.

Благодаря этому устройства с небыстрым вращением ценятся выше – они очень медленно снашиваются и длительнее служат по направлению без замены роторов и осей. Более того, приводимая в движение жидкость в зазоре должна владеть ламинарным течением. Когда ее течение становится турбулентным (снова же, при высоких скоростях вращения внутреннего конуса или сферы), фиксируемые показатели вязкости будут абсолютно неточными.

Разновидности вискозиметров [ править | править код ]

Вискозиметры бывают: капиллярными, ротационными, с падающим шариком и других типов.

Капиллярные вискозиметры

Принцип действия основан на подсчёте времени протекания заданного объёма жидкости через узкое отверстие или трубку, при заданной разнице давлений. Чаще всего жидкость из резервуара вытекает под действием собственного веса, в таком случае вязкость пропорциональна разнице давлений между жидкостью, вытекающей из капилляра и жидкостью на том же уровне, вытекающей из очень толстой трубки. Если течение жидкости в приборе осуществляется только

под действием тяжести (например, в вискозиметре Уббелоде), то при работе капиллярного вискозиметра определяется кинематическая (не динамическая) вязкость. С помощью капиллярного вискозиметра измеряются вязкости от 10 мкПа∙с(газы) до 10 кПа∙с. Используют вискозиметры по ASTM D 445(ГОСТ 33).

Различают вискозиметры Оствальда, Убеллоде, Убеллоде с подвешенным уровнем,

Вискозиметры Кэннон-Фенске (Cannon-Fenske) — одни из самых распространенных ввиду простоты и удобства работы. Предназначены для измерения кинематической вязкости прозрачных жидкостей (вискозиметры Кэннон-Фенске прямого тока) или непрозрачных жидкостей (вискозиметры Кэннон-Фенске обратного тока). Как правило размеры и константы вискозиметров прямого и обратного тока совпадают.

Ротационные вискозиметры

Измеряют динамическую вязкость. Одно или два коаксиально (соосно) расположенных тела вращения (цилиндры, диск, конус, полусфера). Пространство между ними заполняют исследуемым веществом. При вращении одного из тел (двух относительно друг друга) возникает момент сопротивления деформации жидкости. Существуют два основных метода измерения: измерение момента сопротивления деформации при заданной скорости вращения и измерение скорости вращения тела от приложенного фиксированного крутящего момента. Основная масса приборов использует первый метод. Только ротационные вискозиметры позволяют измерить истинную или абсолютную вязкость, как ньютоновских, так и неньютоновских (структурированных или реологических) сред. Диапазон измеряемой вязкости обычно простирается от 1 мПа·с до сотен тысяч Па·с. Такой широкий диапазон измерений достижим как за счёт изменения скорости вращения шпинделя от 0,01 оборота в минуту до 1500, так и использования шпинделей разных размеров для разных диапазонов вязкости.

Читать также: Как зарядить батарею шуруповерта без зарядного устройства

Вискозиметр с движущимся (падающим) шариком

Вискозиметр основан на законе Стокса. Вязкость определяется по времени прохождения шариком некоего расстояния, чаще всего под воздействием его собственного веса. Наиболее известен вискозиметр Гепплера.

Вискозиметр с вибрирующим зондом

Основан на изменении резонансной частоты колебаний в жидкости различной вязкости. Так как частота будет зависеть и от плотности измеряемой жидкости, некоторые модели позволяют определять эту плотность независимо от вязкости, тогда как другие используют заданное известное значение плотности.

Вискозиметр пузырькового типа

Основан на определении параметров движения пузырька газа, свободно всплывающего в вязкой среде.

4.1. Вискозиметр капиллярный стеклянный типа ВПЖ-2 (рис.1) представляет собой U-образную с вершиной А трубку, состоящую из двух колен (поз.1 и поз.5, рис.1). В колене поз.1 имеются два резервуара: верхний (поз.2) и нижний (поз.3), а также в него впаян капилляр (поз.4). Граница между верхним и нижним резервуарами обозначена отметкой М1, а между нижним резервуаром и капилляром – отметкой М2.

4.2. Габаритные размеры вискозиметра капиллярного стеклянного типа ВПЖ-2 представлены на рисунке 1.

Влияние вязкости краски на свойства

Вязкость сказывается на ключевых характеристиках красителей

При этом важно принимать во внимание следующие особенности:

1. Слишком вязкий краситель сложно тонко нанести на поверхности. Избыточная толщина увеличивает время сушки и снижает параметры прочности покрытия.
2. Чересчур густое вещество не способно качественно заполнить небольшие неровности, которые есть в основании. Это приводит к сильному ухудшению сцепки красителя с поверхностью.
3. Нанесение чересчур толстого слоя краски на вертикальные поверхности провоцирует формирование потеков. Это же касается наклонных конструкций.
4. Основная часть дешевых краскопультов не способна справиться со слишком вязкими веществами. Особенности функционирования пневматического распылителя базируются на невысоком давлении в струе воздуха. Краска подсасывается из бачка. При использовании очень густого красителя этот процесс нарушается. В такой ситуации устройство придется разбирать и промывать. Это рекомендуется делать растворителем.
5. Жидкая краска не приводит к выходу инструмента из строя. Она равномерно ложится на поверхность. Однако чересчур жидкая консистенция приводит к увеличению слоев покрытия. Это увеличивает продолжительность сушки.

Технические характеристики и состав эмали ПФ-115, назначение и расход

Виды вискозиметров

Вискозиметры делятся на классы, в зависимости от принципа действия и сферы использования. Наиболее востребованные типы оборудования:

Вибрационный вискозиметр представляет собой емкость с испытуемым веществом, в которой размещается зонд вискозиметра — тело в форме сферы, цилиндра или пластины, который погружается в жидкую среду и совершает вынужденные колебания. При этом резонансная частота колебаний зонда будет изменяться в зависимости от вязкости жидкости, на основании чего вычисляется значение вязкости. Его еще называют вискозиметром камертонного типа благодаря схожести принципа действия с работой камертона.Плюсы . Имеет высокую точность. Простота использования. Измеряет вязкость неньютоновских жидкостей и неоднородных смесей.Минусы . Высокая цена анализатора вязкости. Сложность конструкции.

Пузырьковый вискозиметр измеряет кинематическую вязкость, фиксируя траекторию и время свободного всплытия пузырька газа в жидкости. Данный тип анализаторов вязкости широко используется в промышленных и химических лабораториях.Плюсы . Высокая точность анализатора вязкости. Возможность измерять очень вязкие среды — краски, лаки, полимеры.Минусы . Высокая цена. Сложность конструкции.

Ультразвуковой вискозиметр . Анализатор вязкости, использующий ультразвуковой метод, имеет зонд, который погружается в жидкость и генерирует короткие токовые импульсы небольшой длительности. При этом в катушке наводится ЭДС, скорость убывания которой пропорционально вязкости среды. При достижении нижнего порогового уровня величины ЭДС импульс тока генерируется заново. Вязкость вещества рассчитывается по частоте импульсов.Плюсы . Высокая точность. Высокая скорость измерения.Минусы . Узкий диапазон измерений. Нельзя измерять вязкость высокотемпературных сред.

Ротационный вискозиметр имеет два соосных тела вращения (обычно диск, полусфера или конус), одно из которых размещается в резервуаре с исследуемым веществом. Первое тело принудительно вращается, и воздействует на второе тело в жидкости (которому передает момент вращательного движения). Измерение вязкости происходит по деформации осного соединения и отставанию тела в жидкости, вызванного ее сопротивлением вращению. К анализаторам вязкости ротационного типа относится вискозиметр Брукфильда, который широко применяется в нефтедобычи и газовой отрасли.Плюсы . Возможность непрерывного контроля жидкости или газа.Минусы . Узкий диапазон измерений (который увеличивается при наличии нескольких видов роторов). Низкая чувствительность и относительно невысокая точность в ряде случаев.

Капиллярный вискозиметр представляет систему емкостей, соединенную капилляром.В одном случае анализатор рассчитывает вязкость жидкости, измеряя разницу времени ее прохождения под воздействием силы тяжести через капиллярную трубку и трубку большого сечения, капиллярного эффекта не имеющей. Во втором случае жидкость проходит по капилляру под заданным аппаратурой давлением и измеряется разница давления на концах этой трубки.Плюсы . Простота конструкции. Возможность измерения абсолютной вязкости. Низкая ценаМинусы . Большие размеры. Хрупкость. Ограниченный диапазон измерений (возможность измерять вязкость только у легкотекучих однородных сред). Невозможность непрерывного измерения.

Вискозиметр с падающим шариком представляет собой трубку с исследуемым веществом внутри. Анализатор определяет вязкость среды по времени движения шарика под действием силы тяжести в жидкости между отметками, нанесенными на трубке. К данному типу анализаторов вязкости относится вискозиметр Гепплера.Плюсы . Простота конструкции. Низкая цена. Возможность измерения вязкости не гомогенизированных сред.Минусы . Затруднено исследование непрозрачных сред (необходима опция электромагнитного детектирования месторасположения шарика). Невозможность непрерывного измерения.

Ссылка на каталог продукции открывается в новом окне

Анализаторы вязкости для промышленности и лабораторий

Также вискозиметры могут классифицироваться по:

• температуре исследуемой среды (высоко- и низкотемпературные)
• свойствам вязкой жидкости (универсальные и специализированные)
• области применения (лабораторные, промышленные, медицинские и мобильные)

Стеклянные капиллярные вискозиметры

Для измерения вязкости прозрачных жидкостей служат вискозиметры ВПЖ-1, ВПЖ-2, типа Пинкевича, ВПЖМ, а для непрозрачных – ВНЖ (рис. 204).

Кинематическая вязкость жидкости v равна произведению времени т истечения через капилляр определенного ее объема на постоянную вискозиметра C. Постоянная C не зависит от температуры и определяется только геометрическими размерами вискозиметра.

Для определения постоянной вискозиметра пользуются эталонными жидкостями с известной кинематической вязкостью. Измеряя время истечения определенного объема эталонной жидкости определяют постоянную вискозиметра:

Вискозиметры выпускаются с разными капиллярами, причем диаметр капилляра резко сказывается на постоянной вискозиметра. В каждом наборе имеется по девять вискозиметров, диаметры внутренних капилляров которых варьируются в пределах 0,34-5,5 мм, что соответствует значениям С = 0,003-30 сСт/с. Набор вискозиметров типа Пинкевича состоит из 11 вискозиметров с диаметрами капилляров от 0,4 до 4,0 мм.

В качестве эталонной жидкости при калибровке вискозиметров для маловязких жидкостей может служить свежеперегнанная дистиллированная вода, кинематическую вязкость которой принимают равной 1,0067 сСт/с при 20 °С и 0,89748 сСт/с при 25 °С.

По существующему положению каждый капиллярный вискозиметр заводского изготовления должен снабжаться паспортом, в котором указана его постоянная. Так, вискозиметры ВПЖ-1, ВПЖ-2, ВНЖ выпускаются со значением постоянной С: 0,003; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1; 3; 10 и 30 сСт/с. Постоянная вискозиметров типа ВПМЖ составляет 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1 и 3 сСт/с.

Ротационные вискозиметры

Внешне такие приборы (ВЗ-4, ВЗ-246 и др.) напоминают миксер: в полый внешний сосуд цилиндрической формы вставляется внутренний сосуд, также цилиндрический. В частности, в приборе ВЗ-246 внешний сосуд соединён с приводным валом электродвигателя, что позволяет производить его вращение с постоянной скоростью. Внутренний сосуд на гибкой нити подвешен к корпусу прибора. В пространство между цилиндрами заливают краску, после чего включают привод вращения внешнего цилиндра. При вращении краски её слои, соприкасающиеся с поверхностью внутреннего цилиндра, вследствие трения будут передавать вращающий момент на внутренний цилиндр. По интенсивности его вращения можно установить вязкость краски.

Для достижения необходимой точности замеров требуется выполнить ряд условий:

• замер вращающегося момента возможен только после того, как скорость движения внутреннего цилиндра станет постоянной;
• класс чистоты поверхностей обоих цилиндров, которые контактируют с краской, должен быть одинаковым;
• соотношение размеров цилиндров должно быть строго определённым, что учитывается так называемой постоянной ротационного вискозиметра (для каждого прибора она может быть различной, поэтому, результаты, полученные на разных приборах, трудно сопоставить между собой).

Выпускаются и инверсные исполнения ротационных вискозиметров, когда электродвигатель вращает не наружный, а внутренний цилиндр.

ГОСТы на вискозиметры

В настоящее время на анализаторы вязкости действует основной ГОСТ 29226-91 «Вискозиметры жидкостей», согласно которому к вискозиметрам предъявляются общие требования и методы испытаний для внесения оборудования в Государственный Реестр средств измерений.

К капиллярным вискозиметрам технические условия регламентирует ГОСТ 10028-81.

ГОСТ 25271-93 определяет ТУ для вискозиметров Брукфильда.

Метод определения условной вязкости нефтепродуктов определяется ГОСТ 6258-85, при этом данный документ использует положения и ссылается на ГОСТ 33-2000 как на нормативно-техническую документацию.

Методические указания РД 50-416-83 регламентируют порядок проведения поверки капиллярных стеклянных образцовых вискозиметров.

Все указанные выше ГОСТы являются действующими.

Ссылки на Государственные Стандарты открывается в новом окне

Калибровка вискозиметров

Калибровка вискозиметров осуществляется согласно методики калибровки производителя оборудования и требованиям Государственных стандартов. В связи с большим разнообразием нюансов проведения калибровки и поверки для каждого типа вискозиметров, в данной статье будут рассмотрены только самые общие вопросы и даны ссылки на ГОСТы.

Калибровка анализаторов вязкости осуществляется использованием стандартного раствора. Так как вязкость материала зависит от температуры, необходимо выполнить температурную корректировку коэффициента вязкости, который указан в сертификате об измерениях, который прилагается производителем стандартных растворов к своей продукции.

Принцип действия ротационного вискозиметра

Существует несколько преимуществ ротационной вискозиметрии: удобство в применении, есть возможность производить количественную оценку показателей режима деформации, условия деформирования в рабочем зазоре прибора приближены к условиям обработки материала в рабочих условиях, также есть возможность изменения условий, при которых проводятся испытания.

Для работы такого механизма, как ротационный вискозиметр, применяется двигатель постоянного тока, когда ток якоря пропорционален моменту на валу. При этом показания с тока якоря снимается при помощи микроконтроллера и после обработки на монитор передается сигнал, который пропорционален моменту на валу и может применяться для управления необходимыми технологическими процессами. Возможна настройка при холостом ходе и остановке двигателя, однако производить настройку прибора лучше на работающем объекте при режимной температуре двигателя.

Ротационный вискозиметр входит в состав оборудования линий, осуществляющих производительные процессы на производствах различных сфер деятельности. Благодаря высокоточным показателям, что способно обеспечить данное устройство, вискозиметр был признан профессиональным техническим механизмом.

Как можно измерить вязкость ЛКИ при помощи вискозиметра

Чтобы определить параметры вязкости, требуется использовать вискозиметр. Для этого рекомендуется выполнить несколько несложных действий:

1. Наполнить воронку. При этом выходное отверстие рекомендуется закрыть пальцем.
2. Одновременно открыть отверстие и запустить секундомер.
3. Зафиксировать время, которое потребовалось для опустошения тары.

Важно проводить измерения при температурных показателях +18-22 градуса. При снижении параметров материалы густеют, а при повышении – становятся более жидкими

При использовании двухкомпонентных веществ нужно использовать другую методику. Для получения оптимальных параметров вязкости требуется сделать следующее:

1. Смешать краску с отвердителем. При этом рекомендуется четко соблюдать инструкции производителя. Недостаток или избыток отвердителя плохо скажется на параметрах прочности покрытия.
2. Проверить вязкость вискозиметром. При необходимости материал требуется дополнительно разбавить, чтобы получить рабочую текстуру.

Чтобы отмерить нужный объем основы и отвердителя, стоит сделать следующее:

1. При небольшом количестве стоит использовать мерную посуду.
2. В объемной цилиндрической таре стоит использовать специальную шкалу. Если высота уровня красителя достигает 40 сантиметров, то получить соотношение 1:4 поможет добавление вещества до 50 сантиметров.

Стоит учитывать, что этот метод дает достоверные результаты исключительно в емкости цилиндрической формы. Обыкновенное ведро обладает формой усеченного конуса. Это провоцирует искажение пропорций.

Чтобы измерение параметров вязкости было правильным, рекомендуется придерживаться таких правил:

1. Измерять вязкость материалов стоит несколько раз во время окрашивания. В зависимости от полученных значений удастся регулировать текстуру. Если консистенция получилась слишком густой, в массу рекомендуется вводить растворитель. При чересчур низкой вязкости повышают объем красителя.
2. Не стоит выполнять измерения, если масса вспенена. Это не даст возможности получить точные результаты.
3. Если перед окрашиванием требуется применять грунтовку, ее условную вязкость стоит проверять вискозиметром. При этом рекомендуется применять устройство серии В3-246. При этом диаметр отверстия устройства должен составлять 4 миллиметра. Удовлетворительные параметры находятся на уровне 12-18 секунд.

Что это такое акриловые краски, их виды, состав и свойства

Определение кинематической вязкости

Методики определения кинематической вязкости практически наиболее распространены.

Калибровка вискозиметров

Новые вискозиметры, а также вискозиметры, находящиеся давно в работе, следует периодически подвергать проверочной калибровке.

Калибровка заключается в определении времени протекания через вискозиметр эталонной жидкости. Перед выполнением работы вискозиметр промывают последовательно петролейным эфиром, хромовой смесью, водопроводной и дистиллированной водой, спиртом и диэтиловым эфиром, после чего продувают чистым, сухим воздухом.

Пусть для калибровки выбран вискозиметр типа ВПЖ-1 (рис. 204). На отводную трубку 3 надевают резиновый шланг, соединенный с грушей, и, зажав пальцем колено 2, переворачивают вискозиметр, опускают отверстие колена 1 в сосуд с эталонной жидкостью, засасывают ее в вискозиметр с помощью резиновой груши или водоструйного насоса до метки М2, следя за тем, чтобы в расширениях 4 и 5 не образовалось разрывов жидкости. Затем колено 1 вынимают из жидкости и снимают шланг с отводной трубки 3.

На колено 1 надевают резиновую трубку; вискозиметр погружают в жидкостной термостат так, чтобы расширение 4 оказалось в жидкости, и укрепляют строго вертикально с помощью зажима на штативе. Другим зажимом укрепляют термометр, шарик которого должен быть на одном уровне с серединой капилляра 6. В термостате устанавливают температуру 20 ±0,2 °С и вискозиметр выдерживают при этой температуре 10-15 мин.

Затем грушей или насосом, присоединенными к резиновой трубке, засасывают жидкость в колено 1 примерно до 1/3 его высоты, следя, чтобы не образовалось разрывов жидкости или пузырьков воздуха. Прекратив засасывание, дают жидкости стекать в расширение 5 и наблюдают опускание уровня жидкости. Как только уровень вытекающей жидкости коснется метки М1 включают секундомер; когда уровень жидкости коснется метки М2, останавливают секундомер. Записав время истечения жидкости, повторяют определение не менее четырех раз. Затем вискозиметр моют, сушат, вновь заполняют эталонной жидкостью и вновь производят не менее четырех определений.

Если разность между средним временем двух опытов не превышает 0,3%, то находят среднее арифметическое времени истечения т эталонной жидкости в обоих опытах и вычисляют постоянную вискозиметра:

Проведение определения

Определяют время протекания через вискозиметр испытуемой жидкости точно так же, как при калибровке поступали с эталонной. Следует лишь иметь в виду, что время предварительной выдержки вискозиметра с испытуемым веществом в термостате следует увеличивать с повышением температуры проведения испытания (от 10 мин при 20 °С до 20 мин при 100 °С).

Среднюю арифметическую величину времени истечения жидкости в вискозиметре определяют с точностью до 0,1 с и вычисляют кинематическую вязкость (в сантистоксах) по формуле:

где С – постоянная вискозиметра, сСт/с; т – среднее арифметическое время истечения жидкости, с; g – ускорение силы тяжести в месте измерения вязкости, см/с2 (можно принять g/980,7 = 1, если дополнительная погрешность 0,02% не имеет значения); К – коэффициент, учитывающий изменение гидростатического напора жидкости в результате расширения ее при нагревании; для ВПЖ-1 К = 1; для ВПЖ-2 и ВПЖ-4 К = 1 ±0,00004 dt; для ВНЖ K = 1 ±0,000087 dt; для ВПЖМ К = 1 ±0,000074 dt (dt – разность между температурой жидкости при заполнении вискозиметра и при определении вязкости).

Что такое вискозиметр

Вискозиметр Брукфильда

Вискозиметр — это устройство для измерения кинематической и динамической вязкости материала. Другими словами, это анализатор вязкости.

Вискозиметры нашли применение в самых разнообразных отраслях производственной деятельности и лабораторных исследований. Они применяются в:

• медицине для анализа крови
• фармацевтике и косметологии для производства лекарств, мазей и кремов
• химическом производстве для определения состояния жидких или текучих материалов
• пищевой промышленности для контроля качества пищевых продуктов — молока, морсов, йогуртов, сока, меда
• лакокрасочном производстве и на покрасочных участках всех производств и сервисов по ремонту и обслуживанию автомобилей
• нефтяной отрасли при получении бензинов, масел или дизельного топлива
• научно-исследовательских центрах и лабораториях

Можно сказать, что анализатор вязкости необходим практически везде, где работа ведется с жидкостями, состояние которых требует контроля или должно соответствовать утвержденным нормам.

При этом вискозиметры могут применяться не только в производстве и контроле на производствах, где используются гомогенизированные жидкости и текучие смеси, но и при работе с дистиллятами. С помощью анализатора влажности можно определить вязкость жидкости и ее соответствие эталону или расчетной величине.

Приготовление акриловой, базовой эмали и лака

При приготовлении акриловых эмалей и лаков важно помнить, что эти материалы двухкомпонентные (2K), а это значит, что их отверждение, в отличие от однокомпонентных материалов (1K), которые высыхают под действием естественных процессов в окружающей среде, происходит совершенно по иной схеме — за счет реакции с отвердителем (полиизоцианатом) — веществом для сшивания молекул. Акриловое связующее вступает в химическую реакцию с отвердителем, в результате чего множество мелких молекул соединяются в одну макромолекулу — полимер

Разбавитель в двухкомпонентные материалы добавляется лишь для достижения необходимой вязкости.

Полимеризация однокомпонентной алкидной эмали за счет окисления алкидного связующего в результате реакции с кислородом

Полимеризация двухкомпонентной акриловой эмали за счет реакции между акриловым связующим и отвердителем.

К чему это я? Дело в том, что материал, в который мы добавим отвердителя больше положенного, не наберет оптимальную твердость никогда и ни при каких условиях, поскольку количество молекул для сшивания превышает количество молекул самого акрилового связующего. Молекулярные цепочки сошьются некорректно и с твердостью, а значит и с глянцем, придется распрощаться навсегда.

Поэтому следует четко соблюдать пропорции добавления отвердителя, которые указываются производителем на банке или в «техничке». Например, пропорция смешивания с отвердителем указана как 2:1. Это значит, что необходимо смешать две части краски и одну часть отвердителя. Речь идет именно об объеме, не о граммах или миллилитрах.

Смешиваемые компоненты обязательно должны соответствовать друг другу по наполненности. Это, думаю, понятно и так. Например, взяв высоконаполненный HS-лак, нужно понимать, что концентрация полимера в нем настолько высока, что молекулы аж «трещат» в банке. И если смешать его с низконаполненным LS-отвердителем, то для корректного сшивания просто не хватит сшивающего материала. То же самое произойдет и в случае смешивания LS-лака и HS-отвердителя. Количество сшивающих молекул больше, а значит, на корректную полимеризацию нечего и надеяться.

Еще раз напомню, что:

• в однокомпонетные материалы (алкиды, базовые эмали, 1К-грунты) добавляется только разбавитель;
• в двухкомпонентные материалы (акриловые эмали и лаки, 2К-грунты) сначала добавляется отвердитель, затем смесь доводится до нужной вязкости разбавителем. Могут быть и исключения — это касается «сверхнаполненных» UHS-/VHS-материалов. В них разбавитель может не добавляться вообще.

Что касается пропорций, то в разных системах они разные, но обычно в двухкомпонентные продукты добавляется до 50% отвердителя и 10-20% разбавителя. В базовые эмали обычно добавляется 50-60% разбавителя.

Повторюсь еще раз — это приблизительно. При всем многообразии типов эмалей и лаков, одного рецепта на все случаи жизни дать невозможно по определению. Поэтому всегда нужно поступать в соответствии с рекомендациями производителя. Пропорции, указанные в технической документации или на банке определены путем многократных лабораторных исследований, а посему их стоит в обязательном порядке соблюдать.

Также нужно помнить, что используемый разбавитель должен быть увязан с температурой при которой ведутся покрасочные работы.

Как разводятся двухкомпонентные красители

Информация, как разводятся двухкомпонентные красители, изучается отдельно. Принцип достижения правильной вязкости отличается.

В строгой пропорциональности добавляется в краску отвердитель

Важно соблюсти норму иначе пострадает прочность покрытия.
Параметр вязкости проверяется вискозиметром отдельно. Возможно, понадобится растворитель.

Мерная емкость используется для измерения и отбора нужного количества основы и отвердителя, если объем краски не большой.

Линейка для измерений используется так же в таких ситуациях. Точность измерений не будет нарушена при одном условии: тара используется только в форме цилиндра

Важно: ведро имеет форму конуса. Например, краска без отвердителя в цилиндре налита до уровня 40 см отметки, то пропорция 1:4 выдержится, если долить разбавитель до высоты 50 см отметки

Только после добавки отвердителя разбавляются красители двухкомпонентные.

1 Разные варианты вискозиметров

Для вискозиметрии применяются такие варианты приборов:

1. Капиллярные устройства. В большинстве случаев снабжены точным таймером, рабочий принцип связан с фиксацией времени протекания жидкости через тонкую трубку известного диаметра. Рядом размещается широкая трубка, по которой жидкость передвигается без капиллярного эффекта. В основном, вытекание по обоим трубкам выполняется под воздействием силы тяжести (другими словами выпускные отрезки трубы размещается внизу емкости), но можеть быть и искусственное нагнетание давления. Измеренная капиллярными вискозиметрами вязкость определенно пропорциональна разнице скорости прошествия среды по капилляру и широкому отрезку трубы. Эти приборы сравнительно просты, но громоздки. Их успешно используют для замеров коэффициентов вязкости от 8-10 мкПа•с (что отвечает газам) до 10-12 кПа•с (текучие жидкости). Для вязких жидкостей и смесей с комками капиллярное измерение не годится – краска или насыщенная известковая побелка просто не вытекут через тонкую трубку. Самый известный прибор капиллярного типа – вискозиметр Уббелоде.
2. Механичные вискозиметры. Представляют целый комплект неповторимых а также остроумных устройств с самым разнообразным рабочим принципом. К примеру, измерители пузырькового типа функционируют на основе всплывающих в жидкости пузырьков газа, причем замерам подлежит не только время «всплытия», но и траектория движения. Интересны устройства с вибрирующим зондом – выбирая колебания лопастей зонда, можно ввести их в отклик со своей частотой среды. Таким образом убираются значения как вязкости, так и плотности жидкости. Механическое оборудование пузырькового и резонансного типа для измерения вязкости применяется в точных лабораторных исследованиях и в бытовых условиях фактически не встречается. Более обыкновенные и доступные приспособления для оценки вязкости работают на основе принципа, изобретенного еще великим Галилеем. В середине емкости с жидкостью есть специфическая кабинка-лифт, в которых помещен традиционный шарик. При отвесном падении этого шарика время его погружения до контактной площадки можно определить очень точно, что равноценно измерению вязкости среды. Самым известным «шариковым» прибором считается вискозиметр Гепплера.

Однако самое большое распространение за счёт небольшой неточности, компактности, многофункциональности и бюджетной общедоступности получил ротационный прибор. Принцип его действия и распространенные вариации данного прибора объясним по отдельности. Фото вискозиметра ротационного, krasnodar.all.biz

На фото — работа ротационным вискозиметром, biolight.ru

Фото ротационного вискозиметра, ulab.com.ua

На фото — ротационный вискозиметр RheoStress, granat-e.ru

Фото схемы работы ротационного вискозиметра, tech-e.ru

https://youtube.com/watch?v=tYtuPPcyICk

Прочие типы вискозиметрических установок

Для измерения вязкости краски можно использовать вибрационные вискозиметры, отличающиеся высокой точностью и стабильностью получаемых результатов. Здесь вязкость определяется по колебаниям зонда, помещаемого в цилиндрическую ёмкость с исследуемой краской. Зонд (в виде тонкого стержня) подвешивается на пружине по своей оси. На образующей зонда размещён колебательный контур, включающий в себя приёмную и передающую катушки индуктивности, которые включены в цепь переменного тока. Возбуждаемые колебания передаются краске, которая также начинает совершать вынужденные колебания. По их амплитуде и частоте судят о плотности и вязкости краски.

Современные конструкции вибрационных вискозиметров оснащаются датчиками температуры, которые позволяют вносить температурные поправки в полученные результаты. Чем больше вязкость краски, тем более точным получается измерение. Тем не менее вибровискозиметры непосредственно на стройплощадке использовать затруднительно, т. к. на точность сильно влияет общий уровень вибраций. А он может быть значительным, например, из-за действия пневматического ударного инструмента.

При небольших объёмах краски можно использовать также вискозиметры Гесса, которые позволяют исследовать вязкость крови, и широко используются в медицинской практике. Для красок особо высокой вязкости используются вискозиметры Суттарда, применяемые для определения вязкости гипсового теста, а также в пищевой промышленности.

Типы вискозиметров

В зависимости от способа измерения вискозиметры подразделяются на капиллярные (вискозиметры истечения), шариковые, ротационные, вибрационные и ультразвуковые.

При пользовании капиллярными вискозиметрами измеряется время истечения известного количества (объема) жидкости сквозь капиллярные трубки определенного диаметра. Стеклянные капиллярные вискозиметры чаще других используются в практике химических лабораторий.

При пользовании шариковыми вискозиметрами измеряется скорость падения шарика в исследуемой жидкости – она тем меньше, чем больше вязкость жидкости.

В ротационных вискозиметрах измеряется крутящий момент или угловая скорость вращения одного из двух соосных тел, в зазоре между которыми находится испытуемая жидкость. Область измерения вязкости 0,5-1000000 Па*с. Они широко используются для определения вязкости высокомолекулярных жидкостей и растворов полимерных соединений.

Измерение вязкости вибрационными вискозиметрами основано на зависимости амплитуды колебаний тела в исследуемой жидкости от ее вязкости.

Ультразвуковыми вискозиметрами измеряют скорость затухания колебаний магнитострикционного материала, помещенного в исследуемую жидкость.

Независимо от конструкции вискозиметра, определение вязкости следует проводить в условиях строгого термостатирования.