ГОСТы на вискозиметры
В настоящее время на анализаторы вязкости действует основной ГОСТ 29226-91 «Вискозиметры жидкостей», согласно которому к вискозиметрам предъявляются общие требования и методы испытаний для внесения оборудования в Государственный Реестр средств измерений.
К капиллярным вискозиметрам технические условия регламентирует ГОСТ 10028-81.
ГОСТ 25271-93 определяет ТУ для вискозиметров Брукфильда.
Метод определения условной вязкости нефтепродуктов определяется ГОСТ 6258-85, при этом данный документ использует положения и ссылается на ГОСТ 33-2000 как на нормативно-техническую документацию.
Методические указания РД 50-416-83 регламентируют порядок проведения поверки капиллярных стеклянных образцовых вискозиметров.
Все указанные выше ГОСТы являются действующими.
Ссылки на Государственные Стандарты открывается в новом окне
Разновидности и особенности приборов
Существует несколько видов таких устройств, которые отличаются по принципу действия:
- Ротационные – такие модели включают 2 вращающихся объекта. Между ними помещают исследуемый материал. Затем одну часть устройства вращают, а вторую – оставляют неподвижной. По скорости вращения между ними удается определить абсолютную вязкость.
- Капиллярные – эти устройства работают по хронометрическому принципу. Они помогают определить время, за которое определенный объем жидкости проходит через небольшое отверстие или трубку. При этом используется конкретная разница давлений. По внешнему виду прибор напоминает один или более капилляров, которые скреплены друг с другом. Они имеют наливное отверстие или трубку небольшой ширины.
- С движущимся шариком – в основе работы таких устройств лежит закон Стокса. Определение параметров вязкости базируется на временном интервале, за который шарик проходит конкретное расстояние под влиянием собственного веса.
- Вибрационные – измерения базируются на смене резонансной частоты колебаний в жидкой среде. В одних устройствах есть возможность устанавливать плотность вне зависимости от вязкости. В других приборах параметр измеряют при постоянной плотности.
- Пузырьковые – определяют движение газовых пузырей, которые без препятствий перемещаются на поверхность в густой среде. По этим показателям находят вязкость материала.
Если нужно выбрать подходящее устройство, стоит учитывать все свойства и особенности каждого варианта. Тем более что сегодня существует много моделей.
Как можно измерить вязкость ЛКИ при помощи вискозиметра
Чтобы определить параметры вязкости, требуется использовать вискозиметр. Для этого рекомендуется выполнить несколько несложных действий:
- Наполнить воронку. При этом выходное отверстие рекомендуется закрыть пальцем.
- Одновременно открыть отверстие и запустить секундомер.
- Зафиксировать время, которое потребовалось для опустошения тары.
Важно проводить измерения при температурных показателях +18-22 градуса. При снижении параметров материалы густеют, а при повышении – становятся более жидкими. При использовании двухкомпонентных веществ нужно использовать другую методику
Для получения оптимальных параметров вязкости требуется сделать следующее:
При использовании двухкомпонентных веществ нужно использовать другую методику. Для получения оптимальных параметров вязкости требуется сделать следующее:
- Смешать краску с отвердителем. При этом рекомендуется четко соблюдать инструкции производителя. Недостаток или избыток отвердителя плохо скажется на параметрах прочности покрытия.
- Проверить вязкость вискозиметром. При необходимости материал требуется дополнительно разбавить, чтобы получить рабочую текстуру.
Чтобы отмерить нужный объем основы и отвердителя, стоит сделать следующее:
- При небольшом количестве стоит использовать мерную посуду.
- В объемной цилиндрической таре стоит использовать специальную шкалу. Если высота уровня красителя достигает 40 сантиметров, то получить соотношение 1:4 поможет добавление вещества до 50 сантиметров.
Стоит учитывать, что этот метод дает достоверные результаты исключительно в емкости цилиндрической формы. Обыкновенное ведро обладает формой усеченного конуса. Это провоцирует искажение пропорций.
Чтобы измерение параметров вязкости было правильным, рекомендуется придерживаться таких правил:
- Измерять вязкость материалов стоит несколько раз во время окрашивания. В зависимости от полученных значений удастся регулировать текстуру. Если консистенция получилась слишком густой, в массу рекомендуется вводить растворитель. При чересчур низкой вязкости повышают объем красителя.
- Не стоит выполнять измерения, если масса вспенена. Это не даст возможности получить точные результаты.
- Если перед окрашиванием требуется применять грунтовку, ее условную вязкость стоит проверять вискозиметром. При этом рекомендуется применять устройство серии В3-246. При этом диаметр отверстия устройства должен составлять 4 миллиметра. Удовлетворительные параметры находятся на уровне 12-18 секунд.
Уроки рисования красками для начинающих, как научиться создавать картины
Делаем замес
Прежде чем заправить пистолет, следует смешать составляющие приобретенной краски.
Для правильного смешивания компонентов, при котором получается окрасочный материал требуемой вязкости, необходимо выполнить следующие условия.
Посуда
Важно, чтобы тара, в которой мы проводим смешивание, была строго цилиндрической формы (плоское дно и вертикальные стенки). Только в такой таре можно равномерно перемешивать компоненты и правильно отмерять их количество. Лучше, если это будет специальная мерная посуда в виде прозрачной пластиковой банки с крышкой. На такие банки нанесена разметка, позволяющая смешивать материалы в необходимом объемном соотношении (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 и т.д.)
Лучше, если это будет специальная мерная посуда в виде прозрачной пластиковой банки с крышкой. На такие банки нанесена разметка, позволяющая смешивать материалы в необходимом объемном соотношении (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 и т.д.).
Мерная емкость для приготовления ЛКМ
Также для дозирования и перемешивания ЛКМ удобно пользоваться специальной линейкой с метками, определяющей объемные доли компонентов.
Наливаем основу в цилиндрическую посуду до определенного деления, а после до нужной отметки доливаем отвердитель (если добавляется), затем растворитель. Все той же линейкой перемешали — и готово. Нередко мерная линейка продается вместе с комплектом краски, а на всех фирменных банках указаны пропорции согласно этим линейкам.
Необходимое количество компонентов удобно отмерять с помощью мерной линейки. Затем той же линейкой поболтал — и готово
Пропорции
При том изобилии, которое воцарилось на лакокрасочном рынке, дать, как говорится, один рецепт на все случаи жизни невозможно по определению. Да и не нужно этого делать. Есть TDS — остальное сами знаете от кого.
Тем не менее, обозначить некоторые общие ориентиры было бы полезно. В принципе, мы уже говорили о них немного выше: в двухкомпонентные продукты обычно добавляется до 50% отвердителя и 10-20% разбавителя. Степень разбавления базовых эмалей колеблется, как правило, в пределах 50-80%. Ну а точные пропорции смотрите уже в инструкции к конкретному продукту: все баночные лаки и эмали имеют указания в виде пиктограмм, которые информируют, в какой пропорции нужно развести краску с отвердителем (если материал двухкомпонентный) и разбавителем.
Если же вы заказываете краску на подборе в лаборатории, то вам выдадут комплект компонентов (обычно заказывают комплектом), смешав которые вы получите готовый к применению материал с рабочей вязкостью — как говорится, «под распылитель». Либо выдадут уже разведенную краску (разумеется, это касается только базы, поскольку время жизни двухкомпонентных материалов после смешивания строго ограничено).
Добавки
Описание рецептов приготовления лакокрасочных коктейлей было бы неполным без упоминания о добавках — материалах, применяющихся для изменения отдельно взятых характеристик эмалей, лаков или грунтов.
Например, для создания шероховатой поверхности — очень часто так окрашиваются пластиковые бамперы внедорожников — существуют структурные добавки разной степени зернистости. И вообще, чтобы краска на пластике не трескалась, в нее обязательно добавляется 20-40% пластификатора. Есть матирующие эластификаторы, разработанные для снижения степени блеска и окраски пластиковых деталей типа боковых накладок автомобилей Mercedes-Benz.
При покраске эффектными двухслойными покрытиями эти добавки нужно подмешивать к покровному лаку (пластификатор рекомендуется добавлять еще и в грунт-наполнитель). Подробнее о добавках и их применении читайте здесь.
Критерии выбора подходящего растворителя
Краска разбавляется растворителем. Его нужно правильно подобрать перед тем как разбавить краску при покраске краскопультом. Самый простой способ – это изучить упаковку КМ, вычитать рекомендованный производителем растворитель. Он будет идеальным вариантом. Экономится время на поиски, но нужно быть готовым к денежным расходам. Фирменные растворители не дешевые.
Существуют другие критерии подбора растворителя, чтобы подготовка краски для покраски краскопультом была выполнена правильно.
Маркировка краски по наполненности
Краситель состоит из красящего вещества и растворителя, которые находятся в определенном соотношении между собой.
По такому соотношению КМ классифицируется:
- красящий материал низконаполненый;
- краситель средненаполненный;
- высоконаполненный.
Это характеристика концентрации красящего вещества и количества уже имеющегося в составе растворителя. Правило: выше наполненность – добавляется больше разбавляющего вещества. Краситель высоконаполненный более экономно расходуется, равномерно ложится на поверхность.
Существует маркировка КМ от низконаполненного или с большим количеством растворителя до высоконаполненного с небольшим количеством растворителя: LS; HD; HS; MS; UHS; VHS. Маркировку можно рассматривать в качестве одного из способов как определить вязкость краски без вискозиметра. Если низконаполненный материал не разбавляется большим количеством растворителя, то в высоконаполненный КМ его вливается до 30%.
Скорость застывания краски зависит от температуры
КМ выбирается с учетом температуры окружающей среды во время ее нанесения. При чем знать температуру важна еще на стадии добавления разбавляющего вещества. Скорость застывания красителя, его вязкость определяется специальным прибором – вискозиметром.
Скорость высыхания зависит от типа растворителя добавленного в состав красителя:
- быстрый вид;
- универсальный относится к нормальному;
- медленный вид.
Каждый из них используется в определенных условиях:
- температура среды около 17 градусов – применяется быстрый вид;
- температура 20-25 градусов – нормальный вид;
- температура больше 25 градусов – медленный состав.
Растворители по виду подбираются определенному типу краски.
Такое соответствие помогает новичкам подобрать краситель и разбавляющее вещество:
- Растворители Р-12 или Р-651 соответствуют акриловым краскам.
- Толуолон, ксилолон и Р-4 добавляются в алкидный краситель.
- Марка Р-464 вливается в нитроэмаль.
- Спирт, эфир, дистиллированная вода разводят водоэмульсионку. Обычную воду использовать нельзя из-за примесей в ней.
Растворители подбираются по своему составу:
- В составе жидкие углеводороды – это неполярные растворители: керосин, Уайт-спирт.
- Химическая формула вещества имеет группу (ОН) – полярные по составу: спирты, которыми разбавляются акрил и водоэмульсионка.
Эта характеристика подсказка: для полярных по составу подходят ЛПМ полярные. Универсальными считаются ксилол, бензол.
Разбавляющего вещества в общем объеме не должно быть больше 25%.
Производители указывают на емкости расход КМ. Нанесение красящего материала краскопультом уменьшает его расход. К каждому агрегату прилагается инструкция.
Приборы капиллярного типа
Капиллярный вискозиметр в своей конструкции имеет тонкую трубку с известным диаметром. Исследуемая жидкость протекает по этой трубке. Эту же жидкость пускают также по трубке с большим диаметром, внутри которой не создается капиллярный эффект. Чаще всего жидкость течет под силой тяжести (то есть сверху вниз). Но в некоторых приборах создается искусственное давление. Измеряется время, за которое жидкость вытечет по обеим трубкам. Далее высчитывается их разность. Значение вязкости будет пропорционально значению данной разности.
Приборы данного типа просты, но имеют большие размеры. Еще один их недостаток заключается в том, что коэффициент вязкости измеряемой жидкости не должен превышать 12 кПа*с. Это значение соответствует жидкостям, которые хорошо текут. Более густые жидкости, или имеющие комки, в данном случае измерить нельзя.
Разновидности красок
Принцип действия краскопульта, позволяет ему распылять совершенно любые текучие материалы. На сегодняшний день на рынке представлены десятки производителей красок с тысячами всевозможных вариантов смесей. Разбирать каждый продукт в отдельности нецелесообразно, но мы расскажем о 5-ти основных группах, от которых идут все возможные производные.
Алкидные эмали
. Создаются на основе лака в смеси с различными растворителями, наполнителями и цветными пигментами. Широко применяется для покрытия дерева, металла и даже бетона. В качестве разбавителя алкидной эмали, зачастую используется уайт-спирит.
Ингредиенты
Прежде всего определимся с типом нашего «покрасочного коктейля»: будет ли это обычная акриловая эмаль (что менее вероятно), либо же краска типа «металлик» или «перламутр» (скорее всего).
Обычная акриловая эмаль — двухкомпонентная, с отвердителем. «Набор ингредиентов» для таких материалов состоит из трех банок. Например, литр краски, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя. То есть, покупая литр краски, реально вы получаете около 1,6-1,7 литра разбавленной краски.
Это надо учитывать на подборе краски: некоторые лаборатории указывают цены за «густую» краску, а некоторые — за «разведенку». Разница, как вы сами понимаете, огромная.
Читать также: Как правильно сварить тонкий металл инверторной сваркой
В случае с «металликом» базовая краска обязательно покрывается сверху прозрачным лаком — без него эффектные покрытия выглядят невзрачно, да и стойкость к атмосферным воздействиям у двухслойных покрытий намного выше. Прозрачный лак, также как и акриловая эмаль — двухкомпонентный, с отвердителем. А вот к «базе» отвердитель не нужен — она однокомпонентна.
Таким образом «комплект» для двухслойных покрытий состоит уже из пяти банок. Например, литр «базы», 500-700 мл разбавителя для нее, литр прозрачного покровного лака, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя для лака — всего 3,3 литра! При этом самой разведенной краски больше не стало, те же 1,7 литра.
Виды вискозиметров
Вискозиметры делятся на классы, в зависимости от принципа действия и сферы использования. Наиболее востребованные типы оборудования:
| Вибрационный вискозиметр представляет собой емкость с испытуемым веществом, в которой размещается зонд вискозиметра — тело в форме сферы, цилиндра или пластины, который погружается в жидкую среду и совершает вынужденные колебания. При этом резонансная частота колебаний зонда будет изменяться в зависимости от вязкости жидкости, на основании чего вычисляется значение вязкости. Его еще называют вискозиметром камертонного типа благодаря схожести принципа действия с работой камертона.Плюсы . Имеет высокую точность. Простота использования. Измеряет вязкость неньютоновских жидкостей и неоднородных смесей.Минусы . Высокая цена анализатора вязкости. Сложность конструкции. |
| Пузырьковый вискозиметр измеряет кинематическую вязкость, фиксируя траекторию и время свободного всплытия пузырька газа в жидкости. Данный тип анализаторов вязкости широко используется в промышленных и химических лабораториях.Плюсы . Высокая точность анализатора вязкости. Возможность измерять очень вязкие среды — краски, лаки, полимеры.Минусы . Высокая цена. Сложность конструкции. |
| Ультразвуковой вискозиметр . Анализатор вязкости, использующий ультразвуковой метод, имеет зонд, который погружается в жидкость и генерирует короткие токовые импульсы небольшой длительности. При этом в катушке наводится ЭДС, скорость убывания которой пропорционально вязкости среды. При достижении нижнего порогового уровня величины ЭДС импульс тока генерируется заново. Вязкость вещества рассчитывается по частоте импульсов.Плюсы . Высокая точность. Высокая скорость измерения.Минусы . Узкий диапазон измерений. Нельзя измерять вязкость высокотемпературных сред. |
| Ротационный вискозиметр имеет два соосных тела вращения (обычно диск, полусфера или конус), одно из которых размещается в резервуаре с исследуемым веществом. Первое тело принудительно вращается, и воздействует на второе тело в жидкости (которому передает момент вращательного движения). Измерение вязкости происходит по деформации осного соединения и отставанию тела в жидкости, вызванного ее сопротивлением вращению. К анализаторам вязкости ротационного типа относится вискозиметр Брукфильда, который широко применяется в нефтедобычи и газовой отрасли.Плюсы . Возможность непрерывного контроля жидкости или газа.Минусы . Узкий диапазон измерений (который увеличивается при наличии нескольких видов роторов). Низкая чувствительность и относительно невысокая точность в ряде случаев. |
| Капиллярный вискозиметр представляет систему емкостей, соединенную капилляром.В одном случае анализатор рассчитывает вязкость жидкости, измеряя разницу времени ее прохождения под воздействием силы тяжести через капиллярную трубку и трубку большого сечения, капиллярного эффекта не имеющей. Во втором случае жидкость проходит по капилляру под заданным аппаратурой давлением и измеряется разница давления на концах этой трубки.Плюсы . Простота конструкции. Возможность измерения абсолютной вязкости. Низкая ценаМинусы . Большие размеры. Хрупкость. Ограниченный диапазон измерений (возможность измерять вязкость только у легкотекучих однородных сред). Невозможность непрерывного измерения. |
| Вискозиметр с падающим шариком представляет собой трубку с исследуемым веществом внутри. Анализатор определяет вязкость среды по времени движения шарика под действием силы тяжести в жидкости между отметками, нанесенными на трубке. К данному типу анализаторов вязкости относится вискозиметр Гепплера.Плюсы . Простота конструкции. Низкая цена. Возможность измерения вязкости не гомогенизированных сред.Минусы . Затруднено исследование непрозрачных сред (необходима опция электромагнитного детектирования месторасположения шарика). Невозможность непрерывного измерения. |
Ссылка на каталог продукции открывается в новом окне
Анализаторы вязкости для промышленности и лабораторий
Также вискозиметры могут классифицироваться по:
- температуре исследуемой среды (высоко- и низкотемпературные)
- свойствам вязкой жидкости (универсальные и специализированные)
- области применения (лабораторные, промышленные, медицинские и мобильные)
Что зависит от вязкости
Зачем вообще проводить измерение уровня вязкости, что зависит от показателя? Выделяется влияние параметра на инструмент, которым потребуется наносить краску на поверхность. Будет ли использоваться валик, кисточки или пульверизатор во многом зависит от качества краски. Также влияние параметра существенно в нижеописанных моментах:
- Излишне вязкий состав тяжело распределять по поверхности, слой от этого будет толще, а прочность результата пострадает. Также замедлиться просушка слоя;
- Густая консистенция не сможет закрыть все мелкие изъяны, впитаться глубже в основание, это приведет к ухудшению уровня сцепляемости;
- Толстый слой ведет к появлению подтеков и некрасивому покрытию;
- Недорогие пульверизаторы не могут распределять густые составы.
Неподходящая консистенция краски для краскопульта может привести к потребности его разбора и полного очищения, оставшаяся часть просто пропадет. Слишком жидкий состав не сможет прокрашивать поверхность качественно, придется делать больше слоев, повысится расход и время работы, усилий придется приложить больше.
Излишне вязкий состав тяжело распределять по поверхности, слой от этого будет толще, а прочность результата пострадает.
Преимущества вискозиметров В3-246.
Отечественным производителем погружного лабораторного оборудования является завод «Лабораторные технологии» в г. Дзержинск Нижегородской области. Основным преимуществом вискозиметров В3-246 производства «Лабораторные технологии», является их простота в использовании, а также возможность изготовления стационарных или мобильных приборов. В зависимости от условий испытания Компания «Лабораторные технологии» производит вискозиметры В3-246:
• на штативе;
• погружные;
• на ножках.
Перед введением аппарата в эксплуатацию его необходимо откалибровать. Для этих целей используют стандартный образец – индустриальное масло с известным значением измеряемой величины. Стандартную калибровочную пробу заливают в резервуар лабораторного прибора и засекают время. Таким образом, проводят три испытания, меняя сопла. По результатам данных измерений выстраивают графики. На графике находят точку, которая соответствует времени истечения масла и сравнивают со значением из графиков, которые прилагаются к паспорту на прибор. Если значения совпадают, то вискозиметр ВЗ-246 пригоден к работе.
Следует учитывать, что результаты, полученные на вискозиметре В3, являются приблизительными, а разница между двумя измерениями может достигать 3%. Но для лакокрасочных жидкостей такой точности достаточно.
Прочие типы вискозиметрических установок
Для измерения вязкости краски можно использовать вибрационные вискозиметры, отличающиеся высокой точностью и стабильностью получаемых результатов. Здесь вязкость определяется по колебаниям зонда, помещаемого в цилиндрическую ёмкость с исследуемой краской. Зонд (в виде тонкого стержня) подвешивается на пружине по своей оси. На образующей зонда размещён колебательный контур, включающий в себя приёмную и передающую катушки индуктивности, которые включены в цепь переменного тока. Возбуждаемые колебания передаются краске, которая также начинает совершать вынужденные колебания. По их амплитуде и частоте судят о плотности и вязкости краски.
Современные конструкции вибрационных вискозиметров оснащаются датчиками температуры, которые позволяют вносить температурные поправки в полученные результаты. Чем больше вязкость краски, тем более точным получается измерение. Тем не менее вибровискозиметры непосредственно на стройплощадке использовать затруднительно, т. к. на точность сильно влияет общий уровень вибраций. А он может быть значительным, например, из-за действия пневматического ударного инструмента.
При небольших объёмах краски можно использовать также вискозиметры Гесса, которые позволяют исследовать вязкость крови, и широко используются в медицинской практике. Для красок особо высокой вязкости используются вискозиметры Суттарда, применяемые для определения вязкости гипсового теста, а также в пищевой промышленности.
Калибровка вискозиметров
Калибровка вискозиметров осуществляется согласно методики калибровки производителя оборудования и требованиям Государственных стандартов. В связи с большим разнообразием нюансов проведения калибровки и поверки для каждого типа вискозиметров, в данной статье будут рассмотрены только самые общие вопросы и даны ссылки на ГОСТы.
Калибровка анализаторов вязкости осуществляется использованием стандартного раствора. Так как вязкость материала зависит от температуры, необходимо выполнить температурную корректировку коэффициента вязкости, который указан в сертификате об измерениях, который прилагается производителем стандартных растворов к своей продукции.
