Вискозиметр (от позднелат. viscosus — вязкий и ...метр), прибор для определения вязкости. Наиболее распространены Вискозиметр капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.

  Определение вязкости капиллярными Вискозиметр основано на законе Пуазёйля (см. Пуазёйля закон) и состоит в измерении времени протекания известного количества (объёма) жидкости или газа через узкие трубки круглого сечения (капилляры) при заданном перепаде давления. Капиллярными Вискозиметр измеряют вязкость от 10^-5н∙сек/м² (газы) до 10⁴ н∙сек/м² (консистентные смазки). Относительная погрешность образцовых капиллярных Вискозиметр±0,1—0,3%, рабочих приборов ±0,5—2,5%. На рис. 1 показано устройство различных типов стеклянных Вискозиметр В капиллярных Вискозиметр указанных типов течение жидкости происходит под действием силы тяжести (в начальный момент уровень жидкости в одном колене Вискозиметр выше, чем в другом). Время опорожнения измерительного резервуара определяют как промежуток между моментами прохождения уровня жидкости мимо меток на верхних и нижних концах резервуара. В капиллярных автоматических Вискозиметр (непрерывного действия) жидкость поступает в капилляр от насоса постоянной производительности. Перепад давления на капилляре, измеряемый манометром, пропорционален искомой вязкости.

Рис. 1. Стеклянные капиллярные вискозиметры (ГОСТ 10028—67): 1 — измерительные резервуары; 2 — капилляры; 3 — приемные сосуды; 4 — питающий резервуар (в вискозиметрах для непрозрачных жидкостей ВНЖ); 5 — термостатирующая рубашка; M₁, M₂ (у ВНЖ также M₃ ) — метки, служащие для измерения времени истечения жидкости из измерительных резервуаров или их заполнения (у ВНЖ).

  В ротационных Вискозиметр исследуемая вязкая среда находится в зазоре между двумя соосными телами (цилиндры, конусы, сферы, их сочетание), причём одно из тел (ротор) вращается, а другое неподвижно. Вязкость определяется по крутящему моменту при заданной угловой скорости или по угловой скорости при заданном крутящем моменте. Ротационные Вискозиметр применяют для измерения вязкости смазочных масел (при температурах до —60 °С), нефтепродуктов, расплавленных силикатов и металлов (до 2000 °С), высоковязких лаков и клеев, глинистых растворов и т.д. Относительная погрешность наиболее распространённых ротационных Вискозиметр лежит в пределах 3—5%. На рис. 2 показано устройство ротационного Вискозиметр РВ-7 (пределы измерений —от 1 до 10⁵н∙сек/м², погрешность ±3%).

Рис. 2. Ротационный вискозиметр РВ-7 (с заданным крутящимся моментом): 1 — внутренний вращающийся цилиндр; 2 — внешний неподвижный цилиндр; 3 — ось вращающейся системы; 4 — термостат; 5 — мешалка термостата; 6 — термопары; 7 — шкив; 8 — тормоз; 9 — нить; 10 — блок; 11 — груз, вращающийся шкив. Скорость вращения шкива определяют по скорости опускания груза.

  Действие Вискозиметр с движущимся в исследуемой среде шариком основано на законе Стокса (см. Стокса закон); вязкость определяется по скорости прохождения падающим шариком промежутков между метками на трубке Вискозиметр К приборам этого типа относится широко распространённый универсальный вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком (рис. 3). Пределы измерений Вискозиметр этого типа 6∙10^-4—250 н∙сек/м², погрешность ±1—3%.

Рис. 3. Вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком: 1 — шарик; 2 — трубка с жидкостью; 3, 4, 5 — кольцевые метки на трубке; 6 — термостатирующая жидкостная баня; 7 — термометр; 8 — штуцер для присоединения прибора к термостату; 9 — уровень.

  Действие ультразвуковых Вискозиметр основано на измерении скорости затухания колебаний в пластинке из магнитострикционного материала, погруженной в исследуемую среду. Колебания возникают от коротких (длительность 10—30 мксек) импульсов тока в катушке, намотанной на пластинку. При колебаниях пластинки в этой же катушке наводится эдс (см. Магнитострикция), которая убывает со скоростью, зависящей от вязкости среды. При уменьшении эдс до некоторого порогового значения в катушку поступает новый возбуждающий импульс. Вязкость среды определяют по частоте следования импульсов. Ультразвуковыми Вискозиметр измеряют вязкость в диапазоне от 10^-3 до 500 н∙сек/м² с относительной погрешностью 5%.

  Помимо Вискозиметр, позволяющих выразить результаты измерений в единицах динамической или кинематической вязкости, существуют Вискозиметр для измерения вязкости жидкостей в условных единицах. Такой Вискозиметр представляет собой сосуд с калиброванной сточной трубкой; вязкость оценивается по времени истечения определённого объёма жидкости. Например, с помощью Вискозиметр типа ВЗ-1 и ВЗ-4, предназначенных для исследования лаков и красок, вязкость выражают в секундах, а с помощью Вискозиметр типа ВУ (Энглера) для нефтепродуктов — в градусах Энглера. Перевод условных единиц в единицы вязкости Международной системы единиц (н∙сек/м² и м²/сек) возможен, но неточен.

 

  Лит.: Совещание по вязкости жидкостей и коллоидных растворов. [Труды], под ред. Е. А. Чудакова и М. П. Воларовича, т. 1—3, М. — Л., 1941—45; Воларович М. П., Вязкость смазочных масел при низких температурах, ч. 1, М., 1944; Белкин И. М., Виноградов Г. Вискозиметр, Леонов А. И., Ротационные приборы, М., 1968.

  Л. П. Степанов.