Krebsov viskozimeter, nazývaný aj Stormerov viskozimeter, je rotačný viskozimeter navrhnutý špeciálne na meranie viskozity farieb, náterov, lepidiel, atramentov a iných materiálov s vysokým obsahom pevných látok v „Krebsových jednotkách“ (KU). Bol štandardizovaný ako ASTM D562 a je priemyselným štandardom pre architektonické farby. Caltech India ponúka dva modely: Krebsov viskozimeter CES 370 a Krebsov viskozimeter CES 371.
1. Základný princíp
Funguje na princípe konštantného krútiaceho momentu, ktorý poháňa lopatku konštantnou rýchlosťou a meria odpor kvapaliny. Viskozimetre, ktoré merajú krútiaci moment pri nastavených rýchlostiach, Krebs/Stormer merajú rýchlosť potrebnú na udržanie pevného hnacieho krútiaceho momentu. Lopatka je ponorená do vzorky a otáča sa padajúcim závažím alebo pružinovým motorom. Viskozita kvapaliny vytvára odpor lopatky. Čím je materiál viskóznejší, tým pomalšie sa lopatka otáča. Výsledok sa po prepočte uvádza v Krebsových jednotkách KU, gramoch alebo centipoise cP.
2. Strojárska konštrukcia
Štandardný Krebsov viskozimeter pozostáva z:
- Pohonný systém: Existujú dva hlavné typy.
- Pohon závažím: Závažie s hmotnosťou 500 g padá a poháňa vreteno pomocou systému kladiek. Ide o klasický dizajn „Stormer“.
- Pohon motorom: Synchrónny motor poskytuje konštantný krútiaci moment. Digitálne verzie používajú snímač zaťaženia na meranie krútiaceho momentu pri 200 ot./min.
- Meracia lopatka: Štandardná lopatka je lopatka v tvare T alebo so 4 čepeľami vyrobená z nehrdzavejúcej ocele. Rozmery podľa normy ASTM D562: dĺžka čepele 3.5 palca, šírka čepele 0.75 palca, hrúbka 0.020 palca. Lopatka je pripevnená k hriadeli, ktorý sa otáča vo vzorke.
- Nádoba na vzorku: Kovová alebo plastová plechovka s objemom 500 ml, zvyčajne s priemerom 3.25 palca a výškou 4.25 palca. Plechovka je umiestnená v držiaku, aby sa zabránilo otáčaniu.
- Snímač rýchlosti / časovač: V manuálnych jednotkách stopky merajú čas pre 100 otáčok. V digitálnych jednotkách optický enkodér meria otáčky priamo.
- Regulácia teploty: Viskozita závisí od teploty. Väčšina laboratórií používa vodný kúpeľ s teplotou 25 °C ± 0.5 °C alebo opláštený vzorkovací pohár.
3. Technické špecifikácie
| Parameter | Typická hodnota |
| Rozsah merania | 40 KU až 141 KU, približne 0.1 až 100 Pa·s |
| Rýchlosť | 200 ot./min. nominálne pre digitálne jednotky |
| Krútiaci moment | 54.9 mN·m konštantná pre jednotky poháňané hmotnosťou |
| Typ pádla | T-tyč, 4-čepeľová podľa ASTM D562 |
| Objem vzorky | 400 ml až 500 ml |
| Presnosť | ±2 % z odčítanej hodnoty alebo ±0.5 KU |
| Opakovateľnosť | ±0.5 KU |
| Prevádzková teplota | Teplota okolia 5 °C až 40 °C, vzorka pri štandardnej teplote 25 °C |
4. Skúšobný postup podľa normy ASTM D562
- Vzorku zahrejte na 25 °C.
- Nalejte 400 ml do testovacej nádoby a vložte ju do viskozimetra.
- Ponorte pádlo do vyznačenej hĺbky, zvyčajne 1.25 cm od dna.
- Spustite rotáciu. Pri manuálnych jednotkách namerajte 100 otáčok. Pri digitálnych jednotkách odčítajte KU ihneď po stabilizácii.
- Uveďte ako KU pri 25 °C. Prevodné tabuľky prevádzajú KU na cP alebo Pa·s, hoci prevod je nelineárny, pretože tok nie je čisto Newtonovský.
5. Prečo používať Krebsove jednotky pre farby?
Architektonické farby sú nenewtonovské a riedia sa šmykom. Krebsov prístroj meria viskozitu pri nízkej až strednej šmykovej rýchlosti, ktorá napodobňuje nanášanie štetcom/valčekom. Pre nástennú farbu je typická hodnota 70 – 80 KU. Pod 60 KU = príliš riedka, steká. Nad 90 KU = príliš hustá, ťažko sa nanáša. Geometria lopatky vytvára širokú medzeru a turbulentný tok, ktorý je menej citlivý na veľkosť častíc ako geometrie kužeľov a dosiek. Vďaka tomu je odolná pre pigmentované systémy.
6. Výhody a obmedzenia
- Priame odčítanie v štandardných jednotkách KU
- Robustný, jednoduchý a rýchly – 30 sekúnd na test
- Funguje dobre s nátermi s vysokým obsahom pevných látok a vysokou viskozitou
- K dispozícii sú verzie so skleneným telom odolné voči rozpúšťadlám
- Obmedzenie:
- Nevhodné pre kvapaliny s nízkou viskozitou <50 cP – nízka presnosť
- Nenewtonovské materiály vyžadujú hlásenie pri špecifickom šmyku
- Šmyková rýchlosť nie je dobre definovaná, takže nie je vhodná pre základnú reológiu.
- Čistenie je kľúčové – zaschnutá farba na lopatke spôsobuje chyby
7. Moderné verzie
Digitálne viskozimetre Stormer teraz poskytujú priame odčítanie hodnôt KU, cP a RPM, zaznamenávanie údajov a automatickú teplotnú kompenzáciu. Niektoré modely tiež umožňujú premenlivú rýchlosť na generovanie kriviek prietoku.
Zhrnutie:
Krebsov/Stormerov viskozimeter zostáva v priemysle farieb kľúčovým nástrojom na kontrolu kvality, pretože dobre koreluje s aplikačnými vlastnosťami. Základnú reologickú presnosť vymieňa za rýchlosť, odolnosť a priamu koreláciu s tým, ako maliari vnímajú materiál.
Podrobnosti sú k dispozícii na stránke caltechindia, ktorá ponúka dva modely Krebsovho viskozimetra CES 370 a pokročilý model Krebsovho viskozimetra CES 371 s magnetickou spojkou vretena pre vysokú presnosť, LCD displejom a vstavaným senzorom na meranie teploty.
Pre nákup kliknite sem.
V prípade otázok kliknite sem.