Yüksek kayma hızlı cone plate viskozimetre

Hız	0,3 – 1.500 rpm, sınırsız seçim
Tork	0,05 – 30 mNm
Maksimum kayma hızı	20.000 s⁻¹
Numune hacmi	0,002 – 3 ml (koniye göre)
Viskozite	1 – 190.000.000 mPa·s

Cone plate sistemi nedir

Cone plate geometrisinde numune, sabit düz bir plaka ile üzerinde dönen çok küçük açılı bir koni arasına yerleştirilir. Koninin açısı tipik olarak 0,45° ile 4° arasındadır ve uç kısmı plakaya neredeyse değecek kadar yakındır.

Bu geometrinin belirleyici özelliği şudur: koni açısı sabit olduğu için, numunenin her noktasında kayma hızı aynıdır. Silindirik geometrilerde kayma hızı merkeze yakın bölgede farklı, dış bölgede farklıdır; ortalama bir değer raporlanır. Cone plate'te ortalama alınmaz, gerçek ve tek bir kayma hızı vardır.

Tek kayma hızı, reolojik ölçümün temel şartıdır. Kayma incelmesi gösteren bir üründe viskozite kayma hızına bağlıdır; kayma hızı numune içinde değişiyorsa, ölçülen viskozite belirsiz bir ortalamadır. Cone plate bu belirsizliği ortadan kaldırır.

İkinci avantaj numune miktarıdır. Koni ile plaka arasındaki boşluk çok dardır; 0,002 ml ile 3 ml arasında numune yeterlidir. Pahalı hammaddelerde, az miktarda elde edilen sentez ürünlerinde ve küçük parti denemelerinde bu belirleyici olur.

Üçüncü avantaj temizliktir. Açık geometri, koninin ve plakanın bir bezle silinmesiyle temizlenir. Silindirik geometrilerde hazne ve mil ayrı ayrı yıkanır, kurutulur; cone plate'te bu süre dakikalar yerine saniyelerle ölçülür.

Polimer ve reçine üreticileri için

Polimer çözeltileri, reçineler ve yapıştırıcılar kayma incelmesi gösteren ürünlerdir. Bu ürünlerde tek bir hızda ölçülen viskozite, gerçek uygulama davranışını temsil etmez.

Neden yüksek kayma hızı gerekir

Uygulamada karşılaşılan kayma hızları çok yüksektir. Bir kaplamanın rulo ile uygulanması, bir yapıştırıcının nozuldan basılması veya bir filmin kalenderden geçirilmesi sırasında kayma hızı binlerce hatta on binlerce s⁻¹ mertebesine çıkar. Laboratuvarda 100 s⁻¹ ile alınan ölçüm, bu koşulu temsil etmez.

20.000 s⁻¹ kapasitesi, uygulama koşullarının laboratuvarda gerçekten kurulabilmesi anlamına gelir. Formülasyon, sahadaki davranışa göre değerlendirilir; deneme yanılma turları azalır.

Uygulama faydaları

Kaplama ve film üretimi: Yüksek kayma hızında viskozite, kaplamanın düzgün yayılıp yayılmayacağını belirler. Yüksek kaymada fazla incelen bir formülasyon film kalınlığını tutturamaz.
Ekstrüzyon ve enjeksiyon: Kalıp içindeki akış, yüksek kayma hızındaki viskoziteye bağlıdır. Bu değer, kalıp dolum davranışını öngörmede kullanılır.
Yapıştırıcı uygulaması: Nozuldan basma sırasındaki incelme ile uygulama sonrası sarkma direnci arasında denge kurulur; her ikisi de farklı kayma hızlarında ölçülür.
Polimer çözeltileri: Molekül ağırlığı ve dallanma derecesi, kayma incelmesi eğrisinin şeklini doğrudan etkiler. Eğri, parti farklarını erken yakalar.
Lateks ve dispersiyonlar: ASTM D1417 kapsamında rotasyonel viskozite; dolgu oranının akış davranışına etkisi.
Polioller: ASTM D4878 kapsamında ölçüm; poliüretan sistemlerinde reaktiflik öncesi karakterizasyon.

Polimer üreticileri için önerilen yaklaşım, kayma hızı taraması yapılmasıdır: düşük kayma hızında depolama ve sarkma davranışı, yüksek kayma hızında uygulama davranışı ölçülür. Tek noktalı ölçüm, bu iki davranışı da gizler.

Koni seçenekleri

Otuzun üzerinde koni seçeneği bulunur. Çap 10 mm ile 60 mm, açı 0,45° ile 4° arasında değişir. Çap büyüdükçe ölçülebilen en düşük viskozite düşer; açı küçüldükçe ulaşılan kayma hızı artar.

Küçük çaplı, geniş açılı koniler (10 mm / 2–3°): Yüksek viskoziteli ürünler; 191.000.000 mPa·s'ye kadar. Numune hacmi 0,01 ml.
Orta çaplı koniler (19–24 mm): Genel amaçlı; 7 mPa·s ile 27.000.000 mPa·s arası geniş kapsam.
Büyük çaplı, dar açılı koniler (40–60 mm / 0,5°): Düşük viskoziteli ürünler; 1 mPa·s'den itibaren ölçüm. Yüksek kayma hızına en uygun grup.
Paralel plaka geometrisi: Partikül içeren numunelerde, boşluk ayarlanabildiği için koniye göre avantaj sağlar.

Koni geometrileri DIN 53019, ISO 3219 ve ASTM D4278 / D7395 standartlarıyla uyumludur ve 316L paslanmaz çelikten üretilir. Bağlantı, hızlı kenetleme sistemiyle tek harekette yapılır.

Koni seçimi, ölçülecek viskozite bandına ve hedeflenen kayma hızına göre yapılır. Ürününüzü ve uygulama koşulunuzu iletmeniz, doğru koni setinin belirlenmesini sağlar.

Sıcaklık kontrolü

Cone plate ölçümünde sıcaklık kontrolü geometrinin ayrılmaz parçasıdır. Numune miktarı çok az olduğundan ortam sıcaklığına hızla uyum sağlar; buna karşılık plaka üzerinden doğrudan ısıtılıp soğutulabilir.

Hava Peltier, +10 °C … +70 °C: Oda sıcaklığı çevresinde rutin ölçümler.
Hava Peltier, 0 °C … +150 °C: Geniş aralık, soğutmalı çalışma.
Sıvı Peltier, -20 °C … +100 °C: Düşük sıcaklık çalışmaları; sirkülasyonlu su banyosu gerekir.
Elektrikli ısıtma, oda sıcaklığı … +300 °C: Ergimiş polimer ve reçineler.
Programlayıcılı sürümler: Sıcaklık rampası tanımlanabilir; viskozitenin sıcaklıkla değişimi tek çalışmada çıkarılır.

Sıcaklık rampası, polimer ve reçine çalışmalarında özellikle değerlidir. Viskozite-sıcaklık eğrisi, işleme penceresinin belirlenmesinde doğrudan kullanılır.

Ortak teknik altyapı

Cihaz yaysız ölçüm prensibiyle çalışır; tork doğrudan ölçülür, yay yorulmasına bağlı kalibrasyon kayması oluşmaz.

Doğruluk: tam skalanın %1'i
Tekrarlanabilirlik: %0,2
Sıcaklık sensörü: PT100, -50 °C … +300 °C
Ekran: 7 inç renkli dokunmatik, Türkçe menü
Hız veya doğrudan kayma hızı kontrolü
Çok adımlı metot programlama, kalite kontrol limitleri
Bağlantı: RS232, USB, Ethernet; LIMS ve MODBUS
Besleme: 90–240 VAC, 50/60 Hz

Teknik özellikler

Hız aralığı	0,3 – 1.500 rpm, kademesiz
Tork	0,05 – 30 mNm
Maksimum kayma hızı	20.000 s⁻¹
Viskozite	1 – 190.000.000 mPa·s (koniye göre)
Numune hacmi	0,002 – 3 ml
Koni çapı	10 – 60 mm
Koni açısı	0,45° – 4°
Geometri malzemesi	316L paslanmaz çelik
Geometri standartları	DIN 53019, ISO 3219, ASTM D4278 / D7395
Doğruluk	Tam skalanın %1'i
Tekrarlanabilirlik	%0,2
Sıcaklık üniteleri	Hava Peltier +10…+70 °C · 0…+150 °C · sıvı Peltier -20…+100 °C · elektrikli oda sıcaklığı…+300 °C
Veri çıkışı	RS232, USB, Ethernet
Protokol	LIMS, MODBUS
Ölçüler	Ø610 × Y700 × G340 mm
Ağırlık	22 kg
Besleme	90–240 VAC, 50/60 Hz

Değerler üreticinin yayımladığı teknik dokümanlardan alınmıştır. Konfigürasyona göre değişiklik gösterebilir; teklif öncesinde güncel veri sayfasıyla teyit edilir.

Sıkça sorulan sorular

Cone plate sistemi neden polimer için tercih edilir?

Polimer çözeltileri ve reçineler kayma incelmesi gösterir; viskoziteleri kayma hızına bağlıdır. Cone plate geometrisinde numunenin her noktasında kayma hızı aynı olduğundan, ölçülen viskozite tanımlı tek bir kayma hızına aittir. Silindirik geometride bu tanım yoktur, ortalama değer okunur.

20.000 s⁻¹ kayma hızı neden gerekli?

Kaplama, ekstrüzyon ve yapıştırıcı uygulamalarında karşılaşılan kayma hızları on binlerce s⁻¹ mertebesine çıkar. Laboratuvarda düşük kayma hızında ölçülen viskozite, bu koşulu temsil etmez. Yüksek kayma hızı kapasitesi, uygulama koşulunun laboratuvarda kurulmasını sağlar.

Ne kadar numune gerekir?

Koni geometrisine göre 0,002 ml ile 3 ml arasındadır. Yaygın kullanılan orta boy konilerde 0,1 ml civarında numune yeterlidir. Bu, pahalı hammaddelerde ve küçük ölçekli sentez ürünlerinde önemli bir avantajdır.

Partikül içeren numuneler ölçülebilir mi?

Cone plate geometrisinde partikül boyutu, koni ile plaka arasındaki en dar boşluktan belirgin biçimde küçük olmalıdır; genel kural olarak 100 µm'nin altı önerilir. Daha büyük partiküllerde, boşluğu ayarlanabilen paralel plaka geometrisi kullanılır.

Temizlik ne kadar sürer?

Açık geometri olduğu için koni ve plaka bir bezle silinerek temizlenir. Silindirik geometrilerde hazne ve milin ayrı ayrı yıkanıp kurutulması gerekir; cone plate'te bu işlem saniyeler içinde tamamlanır. Günde çok sayıda numune ölçen laboratuvarlarda bu fark verimliliği doğrudan etkiler.

Sıcaklık rampası yapılabilir mi?

Programlayıcılı sıcaklık ünitesi seçildiğinde sıcaklık rampası tanımlanabilir. Viskozite-sıcaklık eğrisi tek çalışmada çıkarılır; polimer ve reçinelerde işleme penceresinin belirlenmesinde kullanılır.

Hangi standartlara uygun ölçüm yapılır?

Koni ve plaka geometrileri DIN 53019, ISO 3219 ve ASTM D4278 / D7395 standartlarıyla uyumludur. Polimer ve yapıştırıcı sektöründe ASTM D2196, D1084, D2556, D1417 ve D4878 kapsamında ölçüm yapılabilir.

Ölçüm doğruluğu nedir?

Tam skalanın %1'i doğruluk ve %0,2 tekrarlanabilirlik değeri, cihazların tamamında geçerlidir. Bu değerler, seçilen ölçüm geometrisiyle birlikte değerlendirilmelidir; geometri, ölçülebilecek viskozite aralığını belirler.

Türkçe menü var mı?

Evet. 7 inç renkli dokunmatik ekran Türkçe dahil çok dilli menü sunar. Operatör adı ve dört haneli kod ile kullanıcı tanımlanabilir; korumalı modda ölçüm koşulları kilitlenir.