Viscosimetria

Taratura di viscosimetro rotazionale assoluto e relativo

AsInstruments è in grado di eseguire la taratura e manutenzione di viscosimetri rotazionali assoluti e relativi. Di seguito riportiamo le fasi di taratura del viscosimetro rotazionale assoluto:

1. Allineamento meccanico

Verifica e correzione delle assialità meccaniche del viscosimetro e dei rotori. Mediante l’utilizzo di un comparatore, si verifica il grado di assialità e il centraggio delle varie parti meccaniche facenti parte della testata di misura. Successivamente si verifica il grado di assialità dei rotori in dotazione. Da questa valutazione può discendere l’eventuale proposta di sostituzione del corpo di misura qualora il grado di assialità sia tale da rendere inutilizzabile il sistema.

2. Taratura del momento torcente

Determinazione della costante caratteristica del trasduttore di sforzo. La taratura della costante del trasduttore di sforzo avviene mediante l’applicazione di uno sforzo noto utilizzando un dispositivo a disco e puleggia e un set di masse certificate, annotando in corrispondenza di ciascuna massa utilizzata il valore dello sforzo misurato e della tensione elettrica (ove richiesto).

I valori registrati devono rientrare all’interno delle specifiche date dal costruttore dello strumento. In caso contrario sarà necessario intervenire sull’elettronica dello strumento e verificare il corretto posizionamento del trasduttore.

3. Verifica della velocità di rotazione

Attraverso l’uso di un tachimetro ottico certificato vengono verificate alcune velocità di rotazione impostate sul reometro. Nel caso in cui il numero di giri non sia corretto si rende necessario un intervento sull’elettronica dello strumento.

4. Misura della viscosità

Con riferimento alle norme di appartenenza e alle costanti geometriche di ciascun sistema di misura, verranno effettuate alcune misure di viscosità utilizzando fluidi campione certificati a vari gradienti di velocità. Il fluido è scelto in base al campo di misura di ciascun rotore.

Per la scelta della temperatura di test si fa riferimento al certificato del fluido utilizzato. Questo viene mantenuto alla temperatura di test attraverso un sistema di termostatazione a liquido (tazza di termostatazione), collegato ad un bagno termocriostato esterno (vedi nota 1).

Una volta montato in posizione il rotore, riempito il bicchiere di misura con il fluido fino al corretto livello e collocato in posizione, si attende un tempo sufficientemente lungo in modo da consentire una corretta termostatazione del sistema. A tale scopo si utilizza un termometro a termocoppia ultrasottile per misurare la temperatura del fluido all’interno del sistema di misura (rotore/statore).

Si registrano quindi i valori di viscosità in corrispondenza a vari gradienti di velocità.

Nota 1: La temperatura del bagno termocriostatico esterno è controllata attraverso un termometro con sonda

5. Ricalcolo delle costanti geometriche dei rotori

Qualora i valori di viscosità registrati siano fuori specifica, è necessario procedere a un ricalcolo delle costanti del sistema di misura in oggetto, tramite i dati di viscosità rilevati con il fluido di riferimento. In caso contrario, se i valori di viscosità misurati sono entro le specifiche del costruttore, le costanti caratteristiche del sistema di misura sono quelle nominali.

6. Espressione dei risultati della taratura

Come attestazione delle operazioni di taratura effettuate sullo strumento viene rilasciata una serie di certificati con gli estremi identificativi dell’apparecchio e i dati sperimentali significativi rilevati durante la procedura, ovvero:

  • Tabella e/o grafico con i valori di peso sforzo e tensione ottenuti durante la verifica del trasduttore di sforzo, con il calcolo della costante di proporzionalità
  • Valutazione sull’eccentricità di ogni sistema di misura e dell’asse della testata di misura
  • Risultato del calcolo delle costanti dei sistemi di misura
  • Per ogni sistema di misura, un grafico contenente i risultati della misura di viscosità del fluido di riferimento a vari gradienti di velocità (curva di viscosità), confrontati con il valore di riferimento e con i limiti di specifica.

Strumenti di misura utilizzati

Per la taratura di un viscosimetro rotazionale assoluto si utilizzano i seguenti dispositivi di misura:

  • Fluidi newtoniani a viscosità e densità note a una temperatura definita, corredati da apposita certificazione UKAS o equipollente. Il valore nominale del fluido utilizzato viene scelto in base al campo di misura di ciascun rotore, con l’intento di ottenere una buona sensibilità nella misurazione.
  • Serie di masse certificate scelte nel campo di lavoro del trasduttore di sforzo da verificare.
  • Termometro a termocoppia sottile per la misura della temperatura del fluido in misura.
  • Dispositivo meccanico a disco e puleggia per l’applicazione dello sforzo all’asse dello strumento.
  • Tachimetro ottico certificato per la misura della velocità.
  • Comparatore per l’eccentricità dei sistemi di misura.