らっきゅうねんどけいHoppler(またはStokes)の原理に基づいて設計された古典的な粘度測定装置であり、金属球が重力によって測定液体を垂直に通過するのに必要な時間を測定することによって流体粘度を計算する。これは、液体中で球が自由に落下する速度と液体粘度に関する原理を用いて測定される。球が液体中で落下すると、重力、浮力、粘性抵抗の作用を受ける。球が安定落下速度に達すると、粘性抵抗は重力、浮力と平衡に達し、その時の球の落下速度は液体の粘度に反比例する。既知の長さの液体中で球が落下するのに必要な時間を測定し、球と液体の物理パラメータ(密度、直径など)を結合することで、液体の粘度を算出することができる。
らっきゅうねんどけいその核心構成部分と機能は以下の通りである:
1、測定管(粘度管)
構造:通常は垂直に配置されたガラスまたは透明プラスチック管で、内径が均一で滑らかで、流体摩擦と乱流を減らすことができます。
機能:球体が落下するチャネルとして、その内径と長さが測定精度に直接影響する。一部の設計には、液体の温度を制御するための加熱または冷却ジャケットが含まれていることがあります。
目盛マーカー:管壁に目盛が付けられており、球の落下の開始位置と終了位置を記録するか、落下時間を直接表示することができます。
2、試験球
材質:鋼球、ガラス球、プラスチック球を常用し、密度が均一で表面が滑らかで、液体との摩擦を減らす必要がある。
サイズ:直径は液体粘度範囲に応じて選択する必要があり、一般的には低粘度液体に適応するために直径が小さい(例えば1〜10 mm)。
機能:自由落下物として、その落下速度は液体粘度に反比例し、落下時間を測定することにより粘度を計算する。
3、解放装置
構造:測定管の上部に位置し、機械クランプ、電磁レリーズまたは手動スイッチの可能性がある。
機能:球の放出位置と初期速度を正確に制御し、毎回の実験条件が一致することを確保し、人為誤差を減らす。
4、計時システム
タイプ:
機械タイマー:ストップウォッチのように、手動で起動し、停止する必要があります。
電子タイマ:光電センサまたはレーザートリガにより、特定の位置を球が通過する時間を自動的に記録し、より精度が高い。
機能:球が放出されてからチューブの両端目盛などの固定距離を通過するまでの時間を正確に測定することは、粘度計算の重要なデータです。
5、温度制御装置(オプション)
構造:恒温水浴、加熱棒または冷却循環システムを含む。
機能:液体温度を一定に維持し、粘度が温度に敏感であるため、温度変動は測定結果に顕著に影響する。一部の機器には温度センサーが内蔵されており、リアルタイムで温度変化を監視し、補償することができる。
6、データ記録と処理システム(現代計器)
構造:電子タイマまたはコンピュータに接続されたソフトウェア。
機能:落下時間、温度などのパラメータを自動的に記録し、ストークスの法則式に基づいて粘度値を計算する。一部のソフトウェアは、データストア、分析、エクスポートレポートをサポートしています。
7、補助部品
ホルダと治具:測定管を固定し、垂直に配置し、傾斜が測定に影響しないようにする。
洗浄ツール:ブラシや溶剤など、測定管や球を洗浄し、残留液体の汚染を防止するための後続の実験。
校正標準液:測定精度を確保するために定期的に計器を校正するために使用される既知の粘度の液体。