Вискозиметр прибор для измерения вязкости [1]

2.2 Вибрационный метод вискозиметрии

2.2 Viskozimetriyaning tebranish usuli

Вибрационный вискозиметр в самом простом случае представляет из себя резервуар с вязкой жидкостью и некоторое тело (пластина, шар, цидлиндр), называемое зондом вискозиметра, которое производит вынужденные колебания в вязкой среде

Vibratsiyali viskozimetr, eng oddiy holatda, viskozimetr probi deb ataladigan viskoz suyuqlik rezervuari va ba'zi tanasi (plastinka, to'p, silindr) bo'lib, yopishqoq muhitda majburiy tebranishlarni keltirib chiqaradi..
Сущность эксперимента заключается в определении изменений параметров вынужденных колебаний зонда вискозиметра при погружении его в вязкую среду. Руководствуясь теорией метода вибрационной вискозиметрии , по значением этих параметров определяют вязкость среды.
Eksperimentning mohiyati viskozimetr probining yopishqoq muhitga botganda majburiy tebranish parametrlarining o'zgarishini aniqlashdan iborat. Vibratsiyali viskozimetriya usuli nazariyasiga asoslanib , ushbu parametrlarning qiymatlari muhitning yopishqoqligini aniqlaydi.
Вибрационый вискозиметр имеет значительно большую по сравнению с ротационными вискозиметрами чувствительность и также может быть применён для сред температурой до 2000°C в инертной атмосфере или вакууме при наличии как больших, так и сравнительно малых масс расплавов.
Vibratsiyali viskozimetr aylanadigan viskozimetrlarga nisbatan ancha katta sezuvchanlik va 2000°C gacha bo'lgan muhitda inert atmosferada yoki vakuumda katta va nisbatan kichik eritma massalari mavjud bo'lganda ham qo'llanilishi mumkin.
В настоящее время для измерения динамической вязкости широко применяют электронные вибрационные вискозиметры, в которых зонд совершает вынужденные колебания под воздействием импульсов электромагнитного вибратора со встроенным датчиком амплитуды.
Hozirgi vaqtda dinamik yopishqoqlikni o'lchash uchun elektron tebranish viskozimetrlari keng qo'llaniladi, bunda zond o'rnatilgan amplituda sensori bilan elektromagnit vibratorning impulslari ta'sirida majburiy tebranishlarni amalga oshiradi
Вибрационные высокотемпературные вискозиметры с электронным дистанционным управлением могут использоваться в условиях агрессивных средств.
Elektron masofadan boshqarish pulti bilan tebranish yuqori haroratli viskozimetrlar agressiv vositalar sharoitida ishlatilishi mumkin.
Относительная погрешность измерений при использовании вибрационного вискозиметра составляет ±0,5-1%.
Vibratsiyali viskozimetrdan foydalanganda nisbiy o'lchov xatosi ±0,5-1% ni tashkil qiladi.
При работе расплавами в интервале 700-1900°C общая погрешность вискозиметра увеличивается и может составить ±3-5
Eritmalar bilan 700-1900°C oralig'ida ishlaganda viskozimetrning umumiy xatosi oshadi va ±3-5% bo'lishi mumkin.%.
Вибрационный метод вискозиметрии базируется на определении изменений параметров вынужденных колебаний тела правильной геометрической формы, называемого зондом вибрационного вискозиметра,при погружении его в исследуемую среду.
Viskozimetriyaning tebranish usuli o'rganilayotgan muhitga botirilganda tebranish viskozimetri probi deb ataladigan muntazam geometrik shakldagi tananing majburiy tebranishlari parametrlarining o'zgarishini aniqlashga asoslangan.
Вязкость исследуемой среды определяется по значениям этих параметров, при этом обычно используется градуировочная кривая вискозиметра (для случая примитивного вибрационного вискозиметра; в целом, не теряя общности, этот принцип переносится и на более сложные приборы) [3,4]. На рисунке 3 расположено схематическое изображение вибрационного вискозиметра.
O'rganilayotgan muhitning yopishqoqligi ushbu parametrlarning qiymatlari bilan belgilanadi, viskozimetrning kalibrlash egri chizig'i odatda ishlatiladi (ibtidoiy tebranish viskozimetri uchun; umuman olganda, umumiylikni yo'qotmasdan, bu printsip yanada murakkab qurilmalarga o'tkaziladi) [3,4]. 3-rasmda tebranish viskozimetrining sxematik tasviri joylashgan.


Рисунок 3 - Схематическое изображение вибрационного вискозиметра
Введём несколько обозначений:
ω - частота колебаний;
τ - время колебания тонкого упруго закрепленного зонда вибрационного вискозиметра;- площадь пластины зонда вискозиметра; колебания происходят под действием гармонической силы
3-rasm-tebranish viskozimetrining sxematik tasviri
Keling, bir nechta belgilarni kiritamiz:
ω-tebranish chastotasi;
τ-tebranish viskozimetrining ingichka elastik mahkamlangan probining tebranish vaqti; - viskozimetr probining plastinka maydoni; tebranishlar garmonik kuch ta'sirida sodir bo'ladi

Вязкость и плотность исследуемой среды соответственно обозначим η и d.

Частотно-фазовый вариант вибрационного метода вискозиметрии используется для сильно-вязких жидкостей.
Sinov muhitining yopishqoqligi va zichligi mos ravishda η va d bilan belgilanadi.
Viskozimetriya tebranish usulining chastota-fazali versiyasi yuqori yopishqoq suyuqliklar uchun ishlatiladi.
В этом случае измеряется частота колебаний зонда вискозиметра, сначала не погруженного (ω0) и затем погруженного (ω) в жидкость при сдвиге фаз
Bunday holda, viskozimetr probining tebranish chastotasi o'lchanadi, avval (ω0) botirilmaydi va keyin (ω) fazani o'zgartirganda suyuqlikka botiriladi

Для измерения вязкости менее вязких сред, например, металлических расплавов наиболее подходящим является амплитудно-резонансный вариант вибрационного метода вискозиметрии.

Kamroq yopishqoq muhitlarning yopishqoqligini o'lchash uchun, masalan, metall eritmalar, viskosimetriyaning tebranish usulining amplituda-rezonans versiyasi eng mos keladi.
В этом случае добиваются того, чтобы амплитуда А колебаний была максимальной (путём подбора частот колебаний). Поэтому измеряемым параметром, по которому определяется вязкость становится амплитуда колебаний зонда вискозиметра.
Bunday holda, ular tebranishlarning amplitudasi maksimal bo'lishiga erishadilar (tebranish chastotalarini tanlash orqali). Shuning uchun viskozimetr probining tebranish amplitudasi yopishqoqlik aniqlanadigan o'lchanadigan parametrga aylanadi.
В общем случае для малых значений вязкости имеем:
Umuman olganda, past yopishqoqlik qiymatlari uchun bizda:

Учтем поправки С2(сторонние силы: трения, поверхностного натяжения, лобового сопротивления и т.п.). Имеем конечную формулу метода вибрационной вискозиметрии:

Biz C 2 tuzatishlarini hisobga olamiz (uchinchi tomon kuchlari: ishqalanish, sirt tarangligi, tortishish va boshqalar). Vibratsiyali viskozimetriya usulining yakuniy formulasi mavjud:

Градуировка вискозиметра производится по известным жидкостям (именно определяются постоянные С1,С2) [4].

Viskozimetr ma'lum suyuqliklar bilan tugatiladi (doimiy C1,C2 aniqlanadi) [4].