キャピラリー粘度計とは?
キャピラリー粘度計は、液体が小径のチューブまたはキャピラリーを流れるのにかかる時間を測定することにより、液体の粘度または厚さを測定するために使用される機器です。フロー、または流出時間は、液体の動粘度に正比例し、各機器に固有の変換係数を使用して直接粘度に変換できます。粘度は一般に温度に依存するため、キャピラリー粘度計は通常、特定の温度に設定された温度制御された水浴で使用されます。
粘度は、液体の内部摩擦、または流れに抵抗する傾向と考えることができます。したがって、粘度は流体の重要な特性です。潤滑剤、塗料、飲料、および液体を移送、攪拌、または操作する必要がある場合は、非常に懸念されます。
毛細管粘度計はいくつかの設計のいずれかを取ることができますが、最も一般的なのは U 字型またはオストワルド粘度計で、キャノン フェンスケ型とウベローデ型が典型的です。 Cannon-Fenske キャピラリー粘度計は、1 つのアームに 2 つのガラス球またはチャンバーを備えた U 字型のガラス管で、較正された長さのキャピラリー チューブで区切られています。別の電球は、サンプルが充電されているもう一方のアームで低くなります。次に、サンプルとキャピラリー粘度計を固定温度のウォーターバスに入れ、熱平衡にします。
熱平衡に達すると、サンプルが上部チャンバーに引き上げられ、テストが開始されます。試験サンプルはキャピラリーを通って上部チャンバーから下部チャンバーに流れ、流出時間、またはキャピラリーの長さを横断するのにかかる時間が測定されます。キャピラリー粘度計には、流出時間から動粘度を直接計算できるメーカー提供の変換係数が付属しています。
高粘度液体の場合、これらの物質の適切な溶媒溶液を使用し、さまざまな濃度で溶液の粘度を測定することができます。パーセント濃度と粘度をプロットしたグラフを作成すると、グラフを溶媒濃度ゼロに外挿することで純粋な液体の粘度を求めることができます。
標準国際 (SI) システムでは、粘度は Pa*s (パスカル秒) の単位で測定されます。ただし、これはほとんどの液体ではかなり高く、mPa*s、またはミリパスカル*秒 (パスカル*秒の 1000 分の 1) の単位で粘度を測定するのがより一般的です。米国材料試験協会で現在も使用されている cgs システムでは、粘度の単位はポイズ、またはより一般的にはセンチポイズ (cP) であり、これはポイズの 100 分の 1 です。 SI 系と cgs 系はどちらもメートル法に基づいているため、変換は簡単で、1 cP は 1 mPa*s に等しくなります。
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