Flüssigkeitskontrolle mit dem Viskosimeter

Ein Viskosimeter dient dazu, die innere Reibung und Zähflüssigkeit einer fluiden Substanz, am häufigsten Flüssigkeiten aber auch Gasen zu messen und zu bestimmen. Bei der Messung geht es darum die Fließfähigkeit des Fluids zu kontrollieren.  Die Eigenschaft der Zähflüssigkeit ist bei allen Flüssigkeiten stark Temperaturabhängig, somit muss die Temperatur in die Auswertung mit einbezogen werden um einen genauen Messwert zu erhalten. Die Messmethode hängt vom verwendeten Viskosimeter ab.

Viskosimeter in der Praxis

Der Einsatz von Viskosimetern ist weit verbreitet. Gerade in der Produktionskontrolle von Schmierstoffen und Klebstoffen. Die Qualität wird durch eine regelmäßige Kontrolle überwacht. Zusätzlich bietet ein Viskosimeter die Möglichkeit zu bestimmen ob die Verarbeitung von Lacken und Farben optimal gestaltet werden kann. Hier wird die Viskosität bestimmt, um die Verstreichbarkeit mit Pinseln oder die Lackierbarkeit mit Spritzpistolen zu prüfen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Medizin. Hier werden beispielsweise Blutwerte bestimmt und weiterführende Analysen im Labor durchgeführt. Die Viskosität ist eine der wichtigsten Eigenschaften von Flüssigkeiten. Mit dem Wissen um diese Größe können Sie präziese Untersuchungen durchführen und die Produktqualität beispielsweise von Motorenöl und Minaralölen genau überwachen.

Erfolg mit verschiedenen Messmethoden

Viskosimeter arbeiten zwar letztlich alle nach dem selben Prinzip und nutzen bestimmte physikalische Größen um den gewünschten Messwert zu erhalten, sind aber in Ihrem Aufbau und der Messmethode unterschiedlich.

Ubbelohde-Viskosimeter

Diese Viskosimeter werden auch als Kapillarviskosimeter bezeichnet. Bei einem Ubbelohde-Viskosimeter wird zur Messgrößenbestimmung der Druckabfall an einer längs verlaufenden Kapillare genutzt. Beim Ubbelohde-Viskosimeter nutzt man hierzu die Schwerkraft. Bei dieser Art der Messung wird die Flüssigkeit von einem niedrigen Behältnis durch eine Kapillare in ein höher gelegenen Behältnis gesaugt. Im oberen Bereich ist eine Lichtschranke angebracht. Sobald die Flüssigkeit diesen Punkt erreicht, wird der Sog abgeschalten und die Flüssigkeit fließt zurück in das niedriger liegende Gefäß. Man misst während diesen Vorgangs die Zeit die die ein bestimmtes Volumen an Lösung benötigt um zurückzufließen. Aus diesen Parametern lässt sich in Abhängigkeit einer Temperaturmessung mit entsprechenden Thermometern die Viskosität bestimmen.

Rotationsviskosimeter

Diese Viskosimeter bestimmen die dynamische Viskosität. Die Geräte arbeiten auf Basis der Rotation und messen entweder das Geschwindigkeitsgefälle oder den Drehmoment. Hierzu ist die Flüssigkeit in einen Messzylinder gefüllt, innen ist mittig die Messeinheit fixiert. Zwischen den beiden Elementen ist ein Spalt vorhanden in der die Flüssigkeit liegt. Nun wird ein Bestandteil in Rotation versetzt. Dies kann entweder ein mittiger Rotor sein oder der Außenzylinder. Während dieser Bewegung wird bremst die Flüssigkeit die Bewegung des Rotationskörpers ab. Diese Abbremsung dient zur Messung. Beim Rotationsviskosimeter wird somit das Drehmoment als Messgröße angesetzt. Bei dieser Messmethode ist es unbedingt nötig eine genaue Temperierung der Messeinrichtung vorzunehmen.
Diese Messgeräte sind besonders bei einer hohen Viskosität von Vorteil, also bei zähfließenden Flüssigkeiten.

Kugelfall-Viskosimeter

Mit diesen Viskosimetern bestimmt man ebenfalls die dynamische Viskosität. Das Einsatzgebiet liegt vorrangig bei Flüssigkeiten wie Blut oder Getränken. Dazu ist die Flüssigkeit in ein Fallrohr gefüllt. Dieses Fallrohr hat eine festgelegte Neigung und beinhaltet eine Kugel. Über eine Messung der Zeit die die Kugel beim Fall durch die Flüssigkeit von einem Messpunkt bis zum anderen benötigt wird die Viskosität berechnet. Bei dieser Art der Messung wird die Fallgeschwindigkeit zur Berechnung herangezogen.