Výtokový viskozimetr
Výtokový viskozimetr (obr. 1) slouží ke stanovení viskozity kapalin na základě platnosti Poisseuillovy rovnice.
Princip:
Pro objem V
kapaliny, který proteče laminárním prouděním trubicí délky L o poloměru R
za dobu t při tlakovém rozdílu Dp = p2 – p1, platí Poisseuillova
rovnice:
, kde
h
je koeficient dynamické viskozity kapaliny.
Abychom při měření viskozity nemuseli určovat geometrické parametry viskozimetru, měříme obvykle dobu průtoku kapaliny viskozimetrem pro dvě kapaliny, přičemž viskozitu jedné z nich (obvykle volíme vodu) známe (vyhledáme v tabulkách). Označme veličiny týkají-cí se vody indexem 1 a veličiny týkající se kapaliny, jejíž viskozitu chceme určit, indexem 2. Protéká-li viskozimetrem vždy stejný objem kapaliny V (objem rezervoáru ohraničeného rys-kami) plyne z Poisseuillovy rovnice:
, odtud 
(1)
neboť geometrické parametry viskozimetru jsou pro obě kapaliny shodné.
Je-li trubice, kterou protéká kapalina, umístěna svisle, je Dp rozdíl hydrostatických tla-ků. Tedy Dp = rgDh, kde r je hustota a Dh je výškový rozdíl. Po dosazení do (1) dostaneme
odtud
odtud
(2)
Postup:
– Upevníme viskozimetr tak, aby jeho trubice byla ve svislé poloze. Během měření se již poloha viskozimetru nesmí změnit.
– Do širší trubice viskozimetru nalijeme dostatečné množství vzorku (aby jeho objem byl poněkud vyšší než objem baničky viskozimetru), ale aby jeho hladina nedosahovala ke kapiláře v užším rameni viskozimetru, a to ani po případném vložení teploměru do širšího ramene (obr. 3.I.4.1).
– Pomocí injekční stříkačky s hadičkou pomalu nasajeme vzorek tak, aby jeho hladina vystoupila nad horní rysku (při příliš rychlém nasávání kapalina stříká do hadičky, kde se znečišťuje).
– Sejmeme hadičku z viskozimetru a měříme dobu, po kterou hladina kapaliny prochází mezi oběma ryskami viskozimetru.
– Vzorek z viskozimetru vysajeme* injekční stříkačkou, propláchneme jej nejméně dvakrát srovnávací kapalinou a potom provedeme se srovnávací kapalinou analogické měření jako se vzorkem. Protože se při proplachování viskozimetru znečistila hadička u injekční stříkačky, po-užijeme pro měření se srovnávací kapalinou jinou, čistou hadičku.
– Výpočet: podle vztahu (2).
Obr. 1:
Výtokový viskozimetr.
R1, R2
................ rysky
TR
...................... trubice
K
........................ kapilára
V
........................ vzorek
T
......................... teploměr
Č
........................ čidlo teploměru
B
........................ banička
viskozimetru
P
........................ temperovací
plášť
I ......................... injekční stříkačka
H ........................ hadička
* Provádíme-li měření stále s toutéž kapalinou, ale při různých teplotách, viskozimetr mezi jednotlivými měřeními neproplachujeme.