Brookfield(브룩필드) 회전형 점도계를 이용한 점도 측정 중 기포의 영향 - Part 01 -

 

기포가 점도 측정 중 미치는 영향 - Part 01 -

해당 글은 Naver Blog : Viscosity Bubble 에서도 확인할 수 있습니다.

Brookfield 회전형 점도계 DV2T

유체에 존재하는 기포

유체의 점도 측정은 유체 안에 존재하는 air bubble(기포)에 의해 큰 영향을 받습니다. 유체 내에 존재하는 기포에 의해서 점도가 예상치보다 증가 또는 감소하는 원인이 되므로 측정 전에 반드시 제거되어야 합니다.

기포 발생의 원인 및 점도에 미치는 영향

기포는 여러 가지 원인으로 액체 안에 생성될 수 있습니다.
점도계 사용 시 spindle을 측정 유체에 담글 때 부주의로 인해 발생되거나, 어느 한 용기에서 다른 용기로 paste나 gel을 이동시킬 때도 기포 주머니나 층을 형성할 수 있습니다. 그 뿐만 아니라, 시료 채취 방법 또는 생산 공정에서의 여러 조건에 의해서 유체에 기포를 발생 시킬 수 있습니다.

시료 중의 기포 - 점도 측정의 영향

점도계의 spindle (sensor, bob)에 의해 생성된 기포는 일반적으로 유체의 측정 점도를 증가 시킵니다. Spindle 표면에 접해 있는 기포는 spindle과 함께 회전할 수 있으며, 이 때의 기포는 sensor의 한 부분으로 작용하여 spindle이 유체와 접하고 있는 총 표면적을 증가시킵니다. 결과적으로 표면적 증가로 인해 점도계 torque 값을 증가시키게 되고, torque 값의 증가는 좀 더 높은 점도 값을 산출하게 됩니다. Spindle의 회전에 따라 유체가 기포를 밀어내게 되고 이에 따라 더 많은 힘이 필요하게 되어 이러한 기포는 가능한 한 제거되어야 합니다. 기포는 여러 가지 원인으로 액체 안에 생성될 수 있습니다.

올바른 Spindle(스핀들) 삽입으로 기포의 생성 최소화

실험 용기에 채워 넣는 유체나 그 유체 안으로 집어넣는 spindle의 올바른 삽입 기술로 기포 발생을 억제할 수 있습니다. 예를 들면, Brookfield 2 번 RV disk spindle은 점도계에 설치하기 이전에 비스듬한 각도로 유체 안에 밀어넣으면, 수직 방향으로 Spindle을 삽입하는 것보다 기포의 발생을 더 줄일 수 있습니다.

올바른 Spindle(스핀들) 삽입

잘못된 Spindle(스핀들) 장착으로 인한 기포 생성 및 점도에 미치는 영향

만약 spindle을 점도계에 먼저 설치하고 유체 안으로 삽입(수직방향)한다면 기포가 disk 표면 밑에 생성되기 쉽고, 점도계의 spindle이 paste나 gel 안의 기포 속으로 삽입된다면 예상했던 점도를 떨어뜨릴 수도 있습니다. 이것은 기포 안에서 회전하는 spindle의 일부분이 액체와 접촉하고 있는 표면이 없어지고, 액체와 접촉하고 있는 spindle의 총 표면적이 감소되어 좀 더 낮은 점도가 측정될 수 있습니다. 이러한 영향은 T-bar spindle로 helipath stand를 사용할 때 쉽게 확인할 수 있는데, T-bar spindle이 수직으로 상하운동을 하며 회전을 계속할 때 기포를 통과하면 그때 측정되는 점도가 감소하고 T-bar의 활동만큼 오차가 증가 될 수 있습니다.

잘못된 Spindle(스핀들) 삽입으로 인한 기포 발생

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