Teknik Pengukuran Viscometer (Brookfield)
Mengapa Anda Harus Membaca Bab Ini?
Tujuan bab ini adalah untuk menyediakan pengguna Viscometer dengan informasi yang diperlukan untuk dibuat pengukuran viskositas yang baik. saya akan menjelaskan komponen mekanis dari Brookfield Rotational Viscometer dan menyarankan beberapa teknik operasional yang bermanfaat.
- Prinsip kerja Rotational viscometer (Brookfield)
Rotational Viscometer adalah Viscometer jenis rotasi ( prinsip kerjanya menggunakan putaran), mengukur torsi yang diperlukan untuk memutar direndam/dicelupkan dengan elemen (spindle) didalam fluida. Spindel digerakkan oleh motor melalui pegas yang dikalibrasi; defleksi dari pegas ditunjukkan oleh pointer dan dial (atau digital tampilan). Dengan memanfaatkan transmisi kecepatan ganda dan spindle yang bisa dirubah/diganti sesuai dengan kapasitas pengukuran , berbagai viskositas rentang dapat diukur, sehingga meningkatkan kebermanfaatan instrumen. Untuk viskositas yang diberikan, tarik viskos, atau hambatan mengalir (ditunjukkan oleh sejauh mana pegas berakhir), sebanding dengan kecepatan spindle rotasi dan terkait dengan ukuran dan bentuk (geometri). tarikan (gesekan) akan meningkat seiring ukuran spindel dan / atau peningkatan kecepatan rotasi. Oleh karena itu untuk geometri spindel dan kecepatan yang diberikan, peningkatan viskositas akan ditunjukkan oleh peningkatan defleksi pada pegas (spring) Untuk model Viscometer apa pun, minimum kisaran diperoleh dengan menggunakan poros terbesar di kecepatan tertinggi; rentang maksimum dengan menggunakan yang terkecil spindle pada kecepatan paling lambat.
Pengukuran dilakukan menggunakan spindle yang sama dengan kecepatan yang berbeda digunakan untuk mendeteksi dan mengevaluasi sifat reologi dari pengujian cairan. Properti dan teknik ini dibahas dalam Bab selanjutnya .
Viscometer terdiri dari beberapa mekanik subassemblies.
Lihat Gambar 1-3 untuk melihat skema
Gambar.1-3
Di bawah Casing utama adalah pivot cup yang melaluinya ujung bawah poros pivot menonjol. Sebuah permata bantalan di dalam pivot cup berputar dengan tombol atau
transduser; poros pivot didukung pada bantalan ini pada titik pivot. Ujung bawah poros pivot terdiri kopling poros yang digunakan Viscometer pada spindle terpasang.
Torsi pegas Ada empat seri torsi pegas dasar yang ditawarkan oleh AMETEK Brookfield:
| Add caption |
Semakin tinggi kalibrasi torsi instrumen Anda, semakin tinggi rentang pengukuran viskositas untuk spindle tertentu. Rentang pengukuran viskositas untuk setiap kalibrasi torsi dan kombinasi spindel mungkin dapat ditemukan di Lampiran B.
Ada banyak variasi pegas standar torsi.
Semua unit pengukuran dihitung dalam satuan centipoise (cP) dengan menggunakan tabel pencarian dikenal sebagai "Factor Finder Brookfield" untuk mengonversi pembacaan torsi. Unit yang setara dengan pengukuran dalam sistem SI dihitung menggunakan konversi berikut: 
Teknik Pengukuran Viskositas
Saya menyarankan informasi berikut selalu direkam saat melakukan pengukuran viskositas;
- model viskometer, spindel (atau aksesori),
- kecepatan rotasi, ukuran atau dimensi wadah,
- suhu sampel, waktu rotasi spindle, sampel
- prosedur persiapan (jika ada),
- spindle guardleg digunakan/tidak.
Spindle dan Guardleg
Periksa masing-masing spindle sebelum menggunakannya. Jika terkorosi atau rusak maka itu akan mengubah dimensinya pembacaan viskositas yang salah dapat terjadi. Sejak semua spindle dipoles dengan cerah saat baru, apa saja tanda lubang, tepi tumpul, atau kerusakan lain yang terlihat disarankan agar mengganti dengan spindle yang baru.
Saat memasang spindle , ingat bahwa spindle memiliki ulir/drat kiri dan harus disekrup kuat ke kopel. Selalu angkat kopling spindle dimaksudkan agar agak didorong keatas dan ditahan selama memasang spindle untuk menghindari kerusakan pada titik pivot instrumen dan bantalan permata. Setelahterpasang , jangan tekan poros (tengah) terhadap sisi wadah sampel karena ini dapat merusak (leveling) poros. Prosedur yang baik untuk diikuti adalah rendam/celupkan dan posisikan spindle dalam cairan sampel sebelum memasangkannya ke Viscometer.
Saat memasang spindle , ingat bahwa spindle memiliki ulir/drat kiri dan harus disekrup kuat ke kopel. Selalu angkat kopling spindle dimaksudkan agar agak didorong keatas dan ditahan selama memasang spindle untuk menghindari kerusakan pada titik pivot instrumen dan bantalan permata. Setelahterpasang , jangan tekan poros (tengah) terhadap sisi wadah sampel karena ini dapat merusak (leveling) poros. Prosedur yang baik untuk diikuti adalah rendam/celupkan dan posisikan spindle dalam cairan sampel sebelum memasangkannya ke Viscometer.
Gambar. Guardleg LV
Spindle guardleg (disertakan bersama beberapa model) untuk melindungi spindle dari kerusakan dan signifikansi ke kalibrasi Viscometer saat menggunakan # 1 atau # 2 spindle untuk torsi RV dan # 61 atau # 62 spindle untuk torsi LV. Guardleg harus digunakan setiap kali melakukan pengukuran . Jika terbukti perlu atau diperlukan pengukuran Viscometer tanpa guardleg , harus dilaporkan pada hasil tes/pengukuran. Mungkin diperlukan untuk mengkalibrasi ulang Viscometer sebagai kompensasi nilai karena tidak adanya guardleg itu.
Catatan: spindle guardleg hanya diaktifkan pada LV dan model RV dari pembacaan dial dan Digital Viskometer dengan poros standar. HA dan HB model, serta model Cone/Plate, tidak perlu guardleg. Guardleg juga tidak digunakan bersama dengan sebagian aksesori.
Gambar.Guardleg RV
Memilih Kecepatan Spindle
Gambar.Spindle LV
Saat melakukan pengukuran menurut prosedur yang sudah ada spesifikasi atau menggunakan spindle dan kecepatan yang sudah ditentukan (setelah mengonfirmasi bahwa Anda memiliki model Viscometer yang benar). Saat melakukan suatu tes, metode terbaik untuk menentukan poros (spindle) dan kecepatan (rpm) seleksi adalah trial and error. Tujuannya adalah untuk mendapatkan Viscometer dial atau tampilan (% Torsi) pembacaan antara 10 dan 90%, mengingat kesalahan relatif dari pengukuran meningkat saat pendekatan membaca 100. Jika pembacaan lebih dari 100% (over torque) ,makan pembacaan dial akan melewati skala 100 (untuk alat dial) dan akan menampilkan EEEE apabila viscometernya digital pilih kecepatan yang lebih lambat dan / atau poros yang lebih kecil. Sebaliknya, jika bacaan di bawah 10, pilih yang lebih tinggi kecepatan (rpm) dan / atau poros (spindle) yang lebih besar.
Jika perkiraan viskositas fluida sampel sudah diketahui , metode yang lebih cepat untuk mengasah di sebelah kanan kombinasi spindle / kecepatan tersedia dengan merujuk ke Finder Faktor yang disertakan dengan Viscometer Dial.
Gambar.Factor Finder RV
Tujuannya adalah untuk memilih kombinasi yang tepat dalam jangkauan perkiraan viskositas sampel. Untuk kombinasi spindle / kecepatan tertentu, maksimum Kisaran yang tersedia sama dengan Faktor spindle dikalikan dengan 100. Maksimum ini juga disebut "Full Scale Reading"atau “ FSR ”.
Untuk beberapa Digital Viscometers yang memiliki kunci (key) AUTORANGE, pilih kecepatan dan spindle kemudian menekan dan tahan tombol AUTORANGE layar akan menampilkan tampilkan FSR dalam cP (mPa • s).
Kisaran minimum yang disarankan sama dengan Faktor dikalikan dengan 10. Misalnya: spindle # 62 pada LVT Viscometer pada 12 RPM memiliki Faktor 25. Kisaran maksimum kombinasi ini adalah 25 kali 100, atau 2500 cP.
Gambar dibawah ini adalah cara penggunaan "factor finder" sebenarnya ini sangat mudah digunakan apabila memperhatikan hal-hal yang menjadi pedoman operasional alat .
Kisaran minimum yang disarankan sama dengan Faktor dikalikan dengan 10. Misalnya: spindle # 62 pada LVT Viscometer pada 12 RPM memiliki Faktor 25. Kisaran maksimum kombinasi ini adalah 25 kali 100, atau 2500 cP.
Gambar dibawah ini adalah cara penggunaan "factor finder" sebenarnya ini sangat mudah digunakan apabila memperhatikan hal-hal yang menjadi pedoman operasional alat .
Minimum yang disarankan viskositas yang harus diukur adalah 25 kali 10, atau 250 cP. Karena itu, jika viskositas fluida sampel diperkirakan 4000 cP, spindle / kecepatan lain
kombinasi harus dipilih untuk membuat pengukuran. Jika cairan sampel sekitar 2000 cP,
Namun, poros (spindle) dan kecepatan (rpm) ini akan cocok.
kombinasi harus dipilih untuk membuat pengukuran. Jika cairan sampel sekitar 2000 cP,
Namun, poros (spindle) dan kecepatan (rpm) ini akan cocok.
Dengan sedikit latihan, melihat sekilas ke "Factor Finder" diatas akan cukup untuk membuat pilihan yang sesuai untuk menentukan spindle dan rpm. Saat melakukan beberapa tes, poros yang sama / kombinasi kecepatan harus digunakan untuk semua tes.
Sampel Ukuran Kontainer (wadah)
Untuk pengukuran dengan Viscometer standar model kami merekomendasikan wadah dengan bagian dalam diameter 3 1/4 inci (83 mm) atau lebih besar. Itu Vessel biasa untuk keperluan ini adalah 600 mL bentuk rendah Gelas Griffin.
Penggunaan wadah yang lebih kecil akan menghasilkan peningkatan pembacaan viskositas, terutama dengan spindel # 1 dan # 2 untuk torsi RV dan # 61 atau # 62 spindle untuk torsi LV. Saat menggunakan wadah yang lebih kecil, pendekatan paling sederhana adalah melaporkan dimensi wadah dan abaikan kemungkinan efek pada kalibrasi. Sebagai selama ukuran wadah yang sama digunakan untuk semua berikutnya tes, tidak akan ada masalah korelasi. Atau, Viscometer dapat dikalibrasi ulang mengimbangi wadah yang lebih kecil seperti yang diuraikan dalam Bagian lain. juga penggunaan "Small Sample Adaptor" harus dipertimbangkan.
Kondisi Sampel
Cairan sampel harus bebas dari udara yang terperangkap(gelembung udara). Udara dapat dihilangkan dengan mengetuk wadah dengan lembut di atas meja atau dengan hati-hati menggunakan alat vakum. Sampel harus konstan dan homogen suhunya . Ini dapat diverifikasi dengan memeriksa suhu di beberapa lokasi berbeda dalam wadah.
Pastikan untuk membawa sampel, spindle, dan menjaga suhu yang sama sebelum mengambil pembacaan viskositas. Keseragaman suhu bisa sering terjadi dipertahankan oleh agitasi(putaran yang stabil) sebelum pengukuran, tetapi pertama-tama tentukan bahwa agitasi seperti itu tidak akan mempengaruhi viskositas fluida sampel .
Faktor yang digunakan untuk menghitung nilai viskositas dari Pembacaan viskometer tidak tergantung pada suhu. Bath (untuk merendam sample) air suhu konstan digunakan untuk menjaga suhu yang diinginkan.
Lihat Bagian ini :
Pengatur suhu
Untuk memastikan akurasi dan reproduksibilitas maksimum dalam banyak prosedur pengukuran viskositas, kontrol suhu sangat dianjurkan. Pengikut sistem tersedia dari (Brookfield):
Waterbath
Waterbath konstan cocok untuk sebagian besar aplikasi pengukuran viskositas. Mereka tersedia dalam dua tipe dasar: beredar, untuk digunakan dengan perangkat berjaket seperti Wells-Brookfield Cone / Plate Viscometer (Bagian 2.10.1) dan Adaptor Sampel Kecil (Bagian 2.7.2); dan reservoir / beredar, untuk semua aplikasi (tipe ini bisa digunakan dengan perangkat berjaket maupun dengan wadah sampel yang dapat dicelupkan ke dalam bak mandi waduk). Pemandian suhu Brookfield memiliki suhu operasi maksimum yang tergantung pada model dan cairan mandi yang digunakan:
untuk informasi tentang Waterbath yang disarankan.
Pekerjaan suhu tinggi (hingga 300 ° C) mungkin memerlukan penggunaan aksesori Thermosel. Homogenitas sampel juga cukup penting, terutama dalam sistem yang tersebar .
Perendaman Spindle
Spindel harus direndam hingga pertengahan lekukan poros (batas pencelupan) . kesalahan pencelupan dalam prosedur ini akan mengakibatkan pembacaan viskositas yang salah. Dalam beberapa kasus, cairan sampel dapat berubah secara reologis secara struktur selama aksi pencelupan spindle.Untuk menghindari hal ini, kami sarankan memasukkan spindle dalam porsi sampel yang berbeda dari yang satu dimaksudkan untuk pengukuran. Spindel kemudian dipindahkan secara horizontal ke pusat sampel wadah. Ini harus dilakukan sebelum memasang Spindle ke Viscometer.
Sensitivity and Accuracy
Brookfield Viscometers dijamin akurat dalam ± 1% dari rentang skala penuh dari
kombinasi spindle / kecepatan sedang digunakan (persentase ini, dinyatakan dalam nilai centipoise (cP), sama dengan Faktor Spindle ; akurasi kombinasi spindle / kecepatan
dengan faktor 25 karena itu akan berada di dalam ± 25 cP). Pengulangan adalah dalam ± 0,2% dari Rentang Skala Penuh.
kombinasi spindle / kecepatan sedang digunakan (persentase ini, dinyatakan dalam nilai centipoise (cP), sama dengan Faktor Spindle ; akurasi kombinasi spindle / kecepatan
dengan faktor 25 karena itu akan berada di dalam ± 25 cP). Pengulangan adalah dalam ± 0,2% dari Rentang Skala Penuh.
Kesalahan relatif dari pembacaan viskositas tertentu adalah tergantung pada putaran atau tampilan aktual (% torsi) bacaan. Secara umum, kesalahan relatif viskositas nilai akan meningkat ketika bacaan mendekati 100. Ini karena toleransi ± 1% dari skala penuh
rentang berlaku untuk semua bacaan, dan mewakili persentase yang lebih kecil dari viskositas yang diukur sebagai bacaan aktual yang meningkat. Pertimbangkan yang berikut ini contoh:
Prinsip yang sama berlaku untuk pengulangan bacaan. Seperti akurasi, kesalahan potensial diperkenalkan oleh pengulangan toleransi menjadi kurang signifikan ketika dial atau pembacaan naik . Ini berlaku untuk Small Sample Adapter, UL Adapter, Termosel dan Adaptor DIN. Saat pengukuran viskositas dibuat dengan geometri silinder koaksial, tambahan 1% diterapkan untuk keakuratan.
Oleh karena itu, akurasi gabungan untuk instrumen dan geometri spindle adalah ± 2,0%.
Rangkuman :
- Tolerance ± 2,0%. ini hanya berlaku untuk alat Merk Brookfield Viscometer bukan untuk general .
- Waterbath yang saya tulis disini hanya contoh untuk model Rotational yang menggunakan beaker glass , untuk Viscometer jenis lain seperti Cone Plate dll tentunya Accesoris Temperatur Bath nya juga akan berbeda pula.
- Cara pengukuran/model pengukuran pada tulisan ini terbatas hanya untuk Model Rotational dengan rentang pengukuran minimal 10 centipoise dikarenakan dibawah 10 centipoise itu tergolong kategori low viscosity maka dibutuhkan UL adapter/small sampel adapter .
- Tulisan saya murni hanya untuk edukasi bukan untuk mensupport atau menjual alat merk Brookfield.
- Tulisan saya murni hanya untuk edukasi bukan untuk mensupport atau menjual alat merk Brookfield.
Disunting dari berbagai sumber :
- Brookfield More sticky solutions
- BROOKFIELD DIAL VISCOMETER
Operating Instructions Manual No. M/85-150-P700
Operating Instructions Manual No. M/85-150-P700
#Calibration#Quality#Metrology#ISO#Measurement#Testing#Instrumentation,
Standrd#viscosity#spektroskopi#uncertainty#Comparison#Simulation,
Standrd#viscosity#spektroskopi#uncertainty#Comparison#Simulation,
Post a Comment