Rotasyonel reometre

Ürün tanımı

Reometre ile viskozimetre arasındaki fark, üretilen bilginin türündedir. Viskozimetre, belirli bir koşulda tek bir viskozite değeri verir. Reometre, kayma hızını değiştirerek numunenin akış davranışının tamamını çıkarır.

Bu model, akış eğrisini oluşturur ve eğriden akma noktası ile tiksotropi alanını hesaplar. Ardından veriye reolojik model uydurur: Newton, Bingham, Casson ve Ostwald modelleri arasından uygun olanı seçilir ve model katsayıları hesaplanır. Bütün bu işlemler bilgisayar bağlanmadan, 7 inç dokunmatik ekran üzerinde tamamlanır.

Hesapların cihazda yapılması pratik bir avantajdır. Ölçüm noktasında sonuç alınır; veri aktarımı, yazılım lisansı ve ayrı bir bilgisayar gerekmez. Üretim yanındaki kontrol laboratuvarlarında bu, karar süresini belirgin biçimde kısaltır.

Ölçüm kapsamı 0,3–1.500 rpm ve 0,05–30 mNm'dir; geometriye göre 1 mPa·s'den 780.000.000 mPa·s'ye uzanır.

Reolojik büyüklükler

Akış eğrisi

Kayma hızı adım adım artırılır ve her adımda kayma gerilmesi ölçülür. Elde edilen eğri, numunenin Newtonyen mi yoksa kayma incelmesi veya kayma kalınlaşması mı gösterdiğini ortaya koyar. Boya, krem, sos ve süspansiyonların büyük bölümü kayma incelmesi gösterir.

Akma noktası

Bazı ürünler, belirli bir gerilme aşılana kadar akmaz. Bu eşik değerine akma noktası denir. Diş macununun tüpten kendiliğinden akmaması, duvara sürülen boyanın akmaması akma noktasının sonucudur. Reometre bu eşiği sayısal olarak belirler.

Tiksotropi

Tiksotropik ürünlerde viskozite, karıştırıldıkça düşer ve dinlenmeye bırakıldığında geri toparlanır. Artan ve azalan kayma hızı taramaları arasında kalan alan, tiksotropi ölçüsüdür. Boyanın fırçayla yayılıp sonra akmadan durması bu davranışa dayanır.

Model uydurma

• Newton: Viskozitenin kayma hızından bağımsız olduğu basit sıvılar.
• Bingham: Akma noktası olan, sonrasında doğrusal davranan ürünler.
• Casson: Çikolata ve benzeri süspansiyonlarda yaygın kullanılan model.
• Ostwald (power law): Kayma incelmesi ve kalınlaşmasını üs yasasıyla tanımlayan model.

Çikolata sektöründe Casson modeli, uluslararası kabul görmüş bir değerlendirme yöntemidir. Cihaz bu hesabı doğrudan yapar.

Ortak teknik altyapı

Bu sınıftaki cihazların tamamı yaysız (springless) ölçüm prensibiyle çalışır. Klasik spiral yaylı tasarımlarda yay yorulması zamanla kalibrasyon kaymasına yol açar; yaysız sistemde tork doğrudan ölçülür ve bu kayma ortadan kalkar.

Mil bağlantısı vidalı değil süngü (bayonet) tiptir. Mil tek hareketle takılır ve çıkarılır; vida dişinin zamanla aşınması veya çapraz kapanması söz konusu olmaz. Sık mil değiştiren laboratuvarlarda bu ayrıntı günlük iş yükünü düşürür.

• Doğruluk: tam skalanın %1'i
• Tekrarlanabilirlik: %0,2
• Sıcaklık sensörü: PT100, -50 °C … +300 °C
• Ekran: 7 inç renkli dokunmatik, Türkçe menü
• Ekranda görüntülenen büyüklükler: viskozite, hız, kayma hızı, tork, kayma gerilmesi, süre, sıcaklık
• Besleme: 90–240 VAC, 50/60 Hz

Ölçüm geometrileri

Rotasyonel viskozimetrede sonucu belirleyen asıl unsur, numuneyle temas eden geometridir. Aynı cihaz, farklı geometrilerle çok farklı viskozite aralıklarını kapsar.

• Silindir-silindir (DIN) geometrisi: Tanımlı kayma hızı; standarda uygun eğri çıkarımı için tercih edilir.
• Standart silindirik miller: Geniş hazne, rutin ölçümler.
• Yüksek sıcaklık geometrisi: Ergimiş ürünlerde çalışma sıcaklığında reoloji.
• Kanat geometrisi: Akma noktası belirlemede, yapıyı bozmadan ölçüm.
• Küçük hacim adaptörü: Sınırlı numune, sıcaklık kontrollü hazne.
• Krebs geometrisi: Boya sektöründe KU ölçümü.

Akış eğrisi çalışmalarında silindir-silindir geometrisi tercih edilir; kayma hızı geometri boyunca daha üniformdur ve sonuç standartlarla karşılaştırılabilir.

İlgili standartlar

Rotasyonel viskozite ölçümü, sektöre göre farklı standartlara göre raporlanır. Cihazlar aşağıdaki standart ailelerinde tanımlanan ölçüm koşullarına uygun çalışacak biçimde yapılandırılabilir.

• ASTM: D2196 (rotasyonel viskozite), D789 (poliamitler), D1084 ve D2556 (yapıştırıcılar), D1417 ve D1439 (lateks ve selüloz türevleri), D4878 (polioller), D6279, D3236, D3794, D4016
• ISO: 2555, 3219, 1652, 2884-2
• DIN: 53019, 3219, 2555, 52007-1, 54453
• EN: 12092, 12802, 15425, 15564, 2555, 3219

Hangi standardın uygulanacağı, ölçüm geometrisini ve kayma hızını doğrudan belirler. Standart numarasını teklif talebinde belirtmeniz, doğru geometri setinin önerilmesini sağlar.

Kullanım alanları

• Boya ve mürekkep: Yayılma, sarkma ve tiksotropik geri kazanım davranışının belirlenmesi.
• Kozmetik: Krem ve jellerde akma noktası ve duyusal kıvamın sayısallaştırılması.
• Gıda: Çikolatada Casson viskozitesi ve Casson akma noktası; sos ve dolgu kıvamı.
• İnşaat malzemeleri: Harç ve macunlarda işlenebilirlik ve sarkma direnci.
• Polimer ve yapıştırıcı: Formülasyon değişikliğinin akış davranışına etkisi.
• İlaç: Süspansiyon ve jel formülasyonlarında stabilite göstergeleri.

Teknik özellikler

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

Sıkça sorulan sorular