रियोमीटर: Difference between revisions
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== कतरनी प्रवाहमापी की बुनियादी अवधारणाएं == | == कतरनी प्रवाहमापी की बुनियादी अवधारणाएं == | ||
अतीत में, मापने के सिद्धांत के आधार पर नियंत्रित तनाव या तनाव दर (सीआर | अतीत में, मापने के सिद्धांत के आधार पर नियंत्रित तनाव या तनाव दर (सीआर प्रवाहमापी) वाले उपकरणों को नियंत्रित तनाव (सीएस प्रवाहमापी) वाले प्रवाहमापी से अलग किया गया था। | ||
एक नियंत्रित तनाव (सीआर) प्रवाहमापी में, प्रतिरूप डीसी मोटर का उपयोग करके विस्थापन या गति (तनाव या तनाव दर) के अधीन होता है, और परिणामी टोक़ (तनाव) को एक अतिरिक्त बल-टोक़ सेंसर (टोक़ मुआवजा ट्रांसड्यूसर) का उपयोग करके अलग से मापा जाता है। . मोटर के विस्थापन या गति को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत प्रवाह का उपयोग नमूने में कार्यरत टोक़ के माप के रूप में नहीं किया जाता है। ऑपरेशन के इस मोड को अलग मोटर ट्रांसड्यूसर मोड (एसएमटी) के रूप में भी जाना जाता है। | |||
* निचले हिस्से में ऑप्टिकल एन्कोडर की स्थिति नियंत्रण के आधार पर विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर मोटर द्वारा निर्धारित की जाती है। | * निचले हिस्से में ऑप्टिकल एन्कोडर की स्थिति नियंत्रण के आधार पर विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर मोटर द्वारा निर्धारित की जाती है। | ||
* | * प्रतिरूप प्रतिक्रिया (नमूने के भीतर अभिनय करने वाला तनाव) एक अतिरिक्त बल-टोक़ ट्रांसड्यूसर (टोक़ री-बैलेंस ट्रांसड्यूसर) द्वारा मापा जाता है। | ||
* ड्राइव और टॉर्क माप के पृथक्करण से तनाव-नियंत्रित परीक्षणों में लाभ होता है, क्योंकि मोटर की जड़ता के क्षण का मापित टॉर्क पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। | * ड्राइव और टॉर्क माप के पृथक्करण से तनाव-नियंत्रित परीक्षणों में लाभ होता है, क्योंकि मोटर की जड़ता के क्षण का मापित टॉर्क पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। | ||
* एसएमटी मोड की सीमाएं तनाव-नियंत्रित मापों (जैसे रेंगना परीक्षण) में पाई जा सकती हैं | * एसएमटी मोड की सीमाएं तनाव-नियंत्रित मापों (जैसे रेंगना परीक्षण) में पाई जा सकती हैं | ||
एक नियंत्रित-तनाव (सीएस) | एक नियंत्रित-तनाव (सीएस) प्रवाहमापी में, नमूने में अभिनय करने वाले टोक़ को मोटर में उत्पन्न विद्युत टोक़ से सीधे निर्धारित किया जाता है। इस तरह के डिजाइन के साथ, अलग से टॉर्क सेंसर की जरूरत नहीं होती है। आमतौर पर, संचालन के इस तरीके को संयुक्त मोटर-ट्रांसड्यूसर मोड (सीएमटी) के रूप में वर्णित किया जाता है। | ||
* नमूने में अभिनय करने वाला तनाव सीधे मोटर में उत्पन्न टोक़ से निर्धारित होता है, जिसे नमूने को विकृत करने की आवश्यकता होती है। | * नमूने में अभिनय करने वाला तनाव सीधे मोटर में उत्पन्न टोक़ से निर्धारित होता है, जिसे नमूने को विकृत करने की आवश्यकता होती है। | ||
* विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर एक ऑप्टिकल एनकोडर के उपयोग से निर्धारित होती है। | * विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर एक ऑप्टिकल एनकोडर के उपयोग से निर्धारित होती है। | ||
* सिंगल-मोटर | * सिंगल-मोटर प्रवाहमापी या तो तनाव/कतरनी दर या कतरनी तनाव-नियंत्रित परीक्षणों में नमूनों के लक्षण वर्णन की अनुमति देते हैं | ||
* चूंकि केवल एक अभिनेता (मोटर) की आवश्यकता होती है, एकल-मोटर | * चूंकि केवल एक अभिनेता (मोटर) की आवश्यकता होती है, एकल-मोटर प्रवाहमापी को अतिरिक्त एप्लिकेशन-विशिष्ट सहायक उपकरण के साथ आसानी से जोड़ा जा सकता है जो विभिन्न अनुप्रयोगों में भौतिक गुणों के अध्ययन को सक्षम बनाता है। | ||
* स्टार्ट-अप कतरनी परीक्षणों के क्षणिक शासन में कम सटीक डेटा मूल्यांकन से सीमाएँ हो सकती हैं। | * स्टार्ट-अप कतरनी परीक्षणों के क्षणिक शासन में कम सटीक डेटा मूल्यांकन से सीमाएँ हो सकती हैं। | ||
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| सातत्यक यांत्रिकी |
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एक प्रवाहमापी एक प्रयोगशाला उपकरण है जिसका उपयोग उस तरीके को मापने के लिए किया जाता है जिसमें एक श्यान तरल (एक तरल, निलंबन या घोल) लागू बलों के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसका उपयोग उन तरल पदार्थों के लिए किया जाता है जिन्हें श्यानता के एकल मान द्वारा परिभाषित नहीं किया जा सकता है और इसलिए श्यानतामापी के मामले की तुलना में अधिक मापदंडों को सेट करने और मापने की आवश्यकता होती है। यह द्रव के प्रवाहिकी को मापता है।
दो अलग-अलग प्रकार के प्रवाहमापी हैं। अनुप्रयुक्त कतरनी तनाव या कतरनी तनाव को नियंत्रित करने वाले प्रवाहमापी को घूर्णी या कतरनी प्रवाहमापी कहा जाता है, जबकि प्रवाहमापी जो विस्तारित तनाव या विस्तारित तनाव को लागू करते हैं, वे विस्तारित प्रवाहमापी कहलाते है। घूर्णी या कतरनी प्रकार के प्रवाहमापी आमतौर पर या तो एक मूल तनाव-नियंत्रित उपकरण के (उपयोगकर्ता-परिभाषित कतरनी तनाव को नियंत्रित और लागू करते हैं जो परिणामी कतरनी तनाव को माप सकते हैं) या एक मूल तनाव-नियंत्रित उपकरण (उपयोगकर्ता-परिभाषित नियंत्रण और लागू करते हैं और परिणामी कतरनी तनाव को माप सकते हैं) रूप में बनाये जाते हैं।
अर्थ और उत्पत्ति
प्रवाहमापी शब्द ग्रीक से आया है, और इसका अर्थ मुख्य प्रवाह को मापने के लिए एक उपकरण है।[1] 19वीं शताब्दी में इसका उपयोग आमतौर पर विद्युत प्रवाह को मापने वाले उपकरणों के लिए किया जाता था, जब तक कि शब्द गैल्वेनोमीटर (बिजली की शक्ति नापने का यंत्र) और एम्मिटर द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया गया। इसका उपयोग चिकित्सा पद्धति (रक्त के प्रवाह) और सिविल इंजीनियरिंग (पानी के प्रवाह) में तरल पदार्थ के प्रवाह के मापन के लिए भी किया जाता था। यह बाद का उपयोग कुछ क्षेत्रों में 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक बना रहा। अन्य अर्थ अप्रचलित हैं, जैसे प्रवाहिकी शब्द के निर्माण के बाद शब्द प्रवाह की मात्रा के बजाय लक्षण को मापने के लिए उपकरणों पर लागू किया जाने लगा। (प्रमुख स्रोत: ऑक्सफोर्ड इंग्लिश डिक्शनरी) प्रवाहमापी के सिद्धांत और कार्यप्रणाली का वर्णन कई ग्रंथों में किया गया है।[2][3]
कतरनी प्रवाहमापी के प्रकार
ज्यामितीय कतरन
चार मूल अपरूपण तलों को उनकी ज्यामिति के अनुसार परिभाषित किया जा सकता है,
- कपेट ड्रैग प्लेट प्रवाह
- बेलनाकार प्रवाह
- प्वाजय एक नलिका में प्रवाहित होता है और
- प्लेट-प्लेट प्रवाह
विभिन्न प्रकार के अपरूपण प्रवाहमापी तब एक या इन ज्यामितीयों के संयोजन का उपयोग करते हैं।
रैखिक कतरनी
रैखिक कतरन प्रवाहमापी का एक उदाहरण गुडइयर रैखिक त्वचा प्रवाहमापी है, जिसका उपयोग कॉस्मेटिक क्रीम योगों का परीक्षण करने के लिए किया जाता है, और चिकित्सा अनुसंधान उद्देश्यों के लिए ऊतक के लोचदार गुणों की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
डिवाइस परीक्षण के तहत ऊतक की सतह पर एक रैखिक प्रोब संलग्न करके काम करता है, तथा एक नियंत्रित चक्रीय बल लागू होता है, और परिणामी कतरनी बल लोड सेल का उपयोग करके मापा जाता है। विस्थापन को एलवीडीटी का उपयोग करके मापा जाता है। इस प्रकार परीक्षण के तहत ऊतक की गतिशील स्प्रिंग दर प्राप्त करने के लिए बुनियादी तनाव-तनाव मापदंडों को पकड़ लिया जाता है और उनका विश्लेषण किया जाता है।
पाइप या केशिका
स्तरीय प्रवाह की स्थितियों के तहत नियत अनुप्रस्थ परिच्छेद और यथार्थ ज्ञात आयामों की एक ट्यूब के माध्यम से तरल पर दबाव डाला जाता है। या तो प्रवाह-दर या दबाव मात्रा तय हो जाती है और दूसरा मापा जाता है। आयामों को जानने के बाद, प्रवाह-दर को कतरनी दर के मान में परिवर्तित किया जा सकता है तथा दबाव कतरनी तनाव के मान में गिर जाता है। दबाव या प्रवाह को बदलने से प्रवाह वक्र निर्धारित किया जा सकता है। जब रियोमेट्रिक लक्षण वर्णन के लिए अपेक्षाकृत कम मात्रा में द्रव उपलब्ध होता है, तो एक नियंत्रित प्रवाह दर के लिए दबाव मात्रा को मापने के लिए अंतः स्थापित दबाव संवेदक के साथ एक माइक्रोफ्लुइडिक प्रवाहमापी का उपयोग किया जा सकता है।[4][5]
केशिका प्रवाहमापी चिकित्सकीय प्रोटीन समाधान के लक्षण वर्णन के लिए विशेष रूप से फायदेमंद होते हैं क्योंकि यह सीरिंज होने की क्षमता निर्धारित करता है।[6] इसके अतिरिक्त, रियोमेट्री और समाधान स्थिरता के साथ-साथ ऊष्मागतिक पारस्परिक क्रिया के बीच एक व्युत्क्रम संबंध है।
गतिशील कतरनी प्रवाहमापी
एक गतिशील कतरनी प्रवाहमापी, जिसे आमतौर पर डीएसआर के रूप में जाना जाता है, उसका उपयोग अनुसंधान और विकास के साथ-साथ सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला के निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण के लिए किया जाता है। गतिशील कतरनी प्रवाहमापी का उपयोग 1993 से किया जा रहा है, जब सुपरपाव का उपयोग पिघले हुए और ठोस दोनों अवस्थाओं में डामर बाइंडर्स के उच्च तापमान प्रवाहिकीय गुणों को समझने और समझने के लिए किया गया था और रसायन विज्ञान तैयार करने और इन सामग्रियों के अंतिम-उपयोग प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए मौलिक है।
घूर्णी सिलेंडर
तरल को एक सिलेंडर के वलय में दूसरे के अंदर रखा जाता है। सिलेंडरों में से एक को निर्धारित गति से घुमाया जाता है। यह वलय के अंदर कतरनी दर निर्धारित करता है। तरल दूसरे सिलेंडर को गोल खींचने की कोशिश करता है, और उस सिलेंडर (आघूर्ण बल) पर लगने वाले बल को मापा जाता है, जिसे कतरनी तनाव में परिवर्तित किया जा सकता है। इसका एक संस्करण फैन वी-जी श्यानतामापी है, जो दो गति (300 और 600 आरपीएम) पर चलता है और इसलिए प्रवाह वक्र पर केवल दो अंक देता है। यह एक बिंघम प्लास्टिक प्रारूप को परिभाषित करने के लिए पर्याप्त है जो प्रवेधक तरल पदार्थ के प्रवाह लक्षण को निर्धारित करने के लिए तेल उद्योग में एक बार व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। हाल के वर्षों में 600, 300, 200, 100, 6 और 3 आरपीएम पर घुमने वाले प्रवाहमापी अधिक सामान्य हो गए हैं। यह हर्शल-बल्कली जैसे अधिक जटिल तरल पदार्थ प्रारूपो का उपयोग करने की अनुमति देता है। कुछ प्रारूप क्रमादेशित बनावट में गति को लगातार बढ़ाने और घटाने की अनुमति देते हैं, जो समय-निर्भर गुणों की माप की अनुमति देता है।
शंकु और प्लेट
तरल को क्षैतिज प्लेट पर रखा जाता है और उसमें एक उथला शंकु रखा जाता है। शंकु की सतह और प्लेट के बीच का कोण लगभग 1-2 डिग्री है, लेकिन चलाए जा रहे परीक्षणों के प्रकार के आधार पर भिन्न हो सकता है। आमतौर पर प्लेट को घुमाया जाता है और शंकु पर आघूर्ण बल को मापा जाता है। इस उपकरण का एक प्रसिद्ध संस्करण वीसेनबर्ग रियोगोनियोमीटर है, जिसमें शंकु के संचलन को धातु के एक पतले टुकड़े द्वारा प्रतिरोधित किया जाता है, जो मुड़ता है - जिसे मरोड़ पट्टी के रूप में जाना जाता है। मरोड़ पट्टी की ज्ञात प्रतिक्रिया और मोड़ की डिग्री कतरनी तनाव देती है, जबकि घूर्णी गति और शंकु आयाम कतरनी दर देते हैं। सिद्धांत रूप में वीसेनबर्ग रियोगोनियोमीटर माप का एक पूर्ण तरीका है बशर्ते इसे यथार्थ रूप से स्थापित किया गया हो। इस सिद्धांत पर काम करने वाले अन्य उपकरणों का उपयोग करना आसान हो सकता है लेकिन ज्ञात तरल के साथ अंशांकन की आवश्यकता होती है। प्रत्यास्थ गुणधर्म को मापने के लिए या संयुक्त घूर्णी और दोलन मोड में शंकु और प्लेट प्रवाहमापी को दोलन मोड में भी संचालित किया जा सकता है।
कतरनी प्रवाहमापी की बुनियादी अवधारणाएं
अतीत में, मापने के सिद्धांत के आधार पर नियंत्रित तनाव या तनाव दर (सीआर प्रवाहमापी) वाले उपकरणों को नियंत्रित तनाव (सीएस प्रवाहमापी) वाले प्रवाहमापी से अलग किया गया था।
एक नियंत्रित तनाव (सीआर) प्रवाहमापी में, प्रतिरूप डीसी मोटर का उपयोग करके विस्थापन या गति (तनाव या तनाव दर) के अधीन होता है, और परिणामी टोक़ (तनाव) को एक अतिरिक्त बल-टोक़ सेंसर (टोक़ मुआवजा ट्रांसड्यूसर) का उपयोग करके अलग से मापा जाता है। . मोटर के विस्थापन या गति को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत प्रवाह का उपयोग नमूने में कार्यरत टोक़ के माप के रूप में नहीं किया जाता है। ऑपरेशन के इस मोड को अलग मोटर ट्रांसड्यूसर मोड (एसएमटी) के रूप में भी जाना जाता है।
- निचले हिस्से में ऑप्टिकल एन्कोडर की स्थिति नियंत्रण के आधार पर विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर मोटर द्वारा निर्धारित की जाती है।
- प्रतिरूप प्रतिक्रिया (नमूने के भीतर अभिनय करने वाला तनाव) एक अतिरिक्त बल-टोक़ ट्रांसड्यूसर (टोक़ री-बैलेंस ट्रांसड्यूसर) द्वारा मापा जाता है।
- ड्राइव और टॉर्क माप के पृथक्करण से तनाव-नियंत्रित परीक्षणों में लाभ होता है, क्योंकि मोटर की जड़ता के क्षण का मापित टॉर्क पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
- एसएमटी मोड की सीमाएं तनाव-नियंत्रित मापों (जैसे रेंगना परीक्षण) में पाई जा सकती हैं
एक नियंत्रित-तनाव (सीएस) प्रवाहमापी में, नमूने में अभिनय करने वाले टोक़ को मोटर में उत्पन्न विद्युत टोक़ से सीधे निर्धारित किया जाता है। इस तरह के डिजाइन के साथ, अलग से टॉर्क सेंसर की जरूरत नहीं होती है। आमतौर पर, संचालन के इस तरीके को संयुक्त मोटर-ट्रांसड्यूसर मोड (सीएमटी) के रूप में वर्णित किया जाता है।
- नमूने में अभिनय करने वाला तनाव सीधे मोटर में उत्पन्न टोक़ से निर्धारित होता है, जिसे नमूने को विकृत करने की आवश्यकता होती है।
- विक्षेपण कोण / तनाव और कतरनी दर एक ऑप्टिकल एनकोडर के उपयोग से निर्धारित होती है।
- सिंगल-मोटर प्रवाहमापी या तो तनाव/कतरनी दर या कतरनी तनाव-नियंत्रित परीक्षणों में नमूनों के लक्षण वर्णन की अनुमति देते हैं
- चूंकि केवल एक अभिनेता (मोटर) की आवश्यकता होती है, एकल-मोटर प्रवाहमापी को अतिरिक्त एप्लिकेशन-विशिष्ट सहायक उपकरण के साथ आसानी से जोड़ा जा सकता है जो विभिन्न अनुप्रयोगों में भौतिक गुणों के अध्ययन को सक्षम बनाता है।
- स्टार्ट-अप कतरनी परीक्षणों के क्षणिक शासन में कम सटीक डेटा मूल्यांकन से सीमाएँ हो सकती हैं।
आजकल, डिवाइस अवधारणाएं हैं जो एक डिवाइस में दो मोटरों का उपयोग करके दोनों कार्य मोड, संयुक्त मोटर ट्रांसड्यूसर मोड और अलग मोटर ट्रांसड्यूसर मोड की अनुमति देती हैं। केवल एक मोटर का उपयोग संयुक्त मोटर ट्रांसड्यूसर मोड में मापन करने में सक्षम बनाता है। दोनों मोटरों का उपयोग अलग-अलग मोटर ट्रांसड्यूसर मोड में काम करने की अनुमति देता है, जहां एक मोटर का उपयोग नमूने को ख़राब करने के लिए किया जाता है जबकि दूसरी मोटर का उपयोग नमूने में टोक़ अभिनय को रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, यह अवधारणा संचालन के अतिरिक्त तरीकों की अनुमति देती है, जैसे कि काउंटर-रोटेटिंग मोड, जहां दोनों मोटर्स विपरीत दिशाओं में घूम सकते हैं या दोलन कर सकते हैं। ऑपरेशन के इस मोड का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, अधिकतम प्राप्त करने योग्य कतरनी दर सीमा बढ़ाने के लिए या नमूनों के उन्नत रियोप्टिकल लक्षण वर्णन के लिए।
विस्तृत प्रवाहमापी के प्रकार
एक सजातीय विस्तारित प्रवाह उत्पन्न करने से जुड़ी चुनौतियों के कारण, विस्तारित rheometers का विकास कतरनी rheometers की तुलना में अधिक धीरे-धीरे आगे बढ़ा है। सबसे पहले, परीक्षण तरल पदार्थ की बातचीत या ठोस इंटरफेस के साथ पिघलने के परिणामस्वरूप कतरनी प्रवाह का एक घटक होगा, जो परिणामों से समझौता करेगा। दूसरे, सभी भौतिक तत्वों के तनाव इतिहास को नियंत्रित और जाना जाना चाहिए। तीसरा, तनाव की दर और तनाव का स्तर इतना अधिक होना चाहिए कि पॉलीमेरिक श्रृंखलाओं को उनके सामान्य दायरे से परे फैलाया जा सके, जिसके लिए विरूपण दर की एक बड़ी रेंज और एक बड़ी यात्रा दूरी के साथ इंस्ट्रूमेंटेशन की आवश्यकता होती है।[7][8] व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एक्सटेंडल प्रवाहमापी को विस्कोसिटी रेंज में उनकी प्रयोज्यता के अनुसार अलग किया गया है। चिपचिपाहट वाली सामग्री लगभग 0.01 से 1 Pa.s तक होती है। (अधिकांश बहुलक समाधान) केशिका विखंडन प्रवाहमापी, विपरीत जेट उपकरणों, या संकुचन प्रवाह प्रणालियों के साथ सबसे अच्छी तरह से पहचाने जाते हैं। चिपचिपाहट वाली सामग्री लगभग 1 से 1000 Pa.s तक होती है। फिलामेंट स्ट्रेचिंग प्रवाहमापी में उपयोग किया जाता है। उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्री> 1000 पास, जैसे कि बहुलक पिघला देता है, निरंतर-लंबाई वाले उपकरणों द्वारा सबसे अच्छी विशेषता होती है।[9] विस्तारित रियोमेट्री आमतौर पर उन सामग्रियों पर किया जाता है जो तन्यता विरूपण के अधीन होते हैं। प्रसंस्करण के दौरान इस प्रकार की विकृति हो सकती है, जैसे इंजेक्शन मोल्डिंग, फाइबर कताई, एक्सट्रूज़न, ब्लो-मोल्डिंग और कोटिंग प्रवाह। यह उपयोग के दौरान भी हो सकता है, जैसे कि चिपकने वाले पदार्थों का सड़ना, हाथ साबुन को पंप करना और तरल खाद्य उत्पादों को संभालना।
वर्तमान में और पूर्व में बाजार में उपलब्ध व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एक्सटेन्शनल प्रवाहमापी की सूची नीचे दी गई तालिका में दिखाई गई है।
व्यावसायिक रूप से उपलब्ध विस्तारित rheometers
| Instrument name | Viscosity Range [Pa.s] | Flow Type | Manufacturer | |
|---|---|---|---|---|
| Currently marketed | Rheotens | >100 | Fiber spinning | Goettfert |
| CaBER | 0.01-10 | Capillary breakup | Thermo Scientific | |
| Sentmanat extensional rheometer | >10000 | Constant length | Xpansion Instruments | |
| FiSER | 1–1000 | Filament stretching | Cambridge Polymer Group | |
| VADER | >100 | Controlled Filament stretching | Rheo Filament | |
| Previously marketed | RFX | 0.01-1 | Opposed Jet | Rheometric Scientific |
| RME | >10000 | Constant length | Rheometric Scientific | |
| MXR2 | >10000 | Constant length | Magna Projects |
रियोटेन्स
रियोटेन्स एक फाइबर स्पिनिंग प्रवाहमापी है, जो पॉलिमरिक मेल्ट्स के लिए उपयुक्त है। सामग्री को अपस्ट्रीम ट्यूब से पंप किया जाता है, और पहियों का एक सेट स्ट्रैंड को बढ़ाता है। पहियों में से एक पर चढ़ा हुआ बल ट्रांसड्यूसर परिणामी विस्तार बल को मापता है। प्री-शियर प्रेरित होने के कारण द्रव को अपस्ट्रीम ट्यूब के माध्यम से ले जाया जाता है, एक वास्तविक विस्तारित चिपचिपाहट प्राप्त करना मुश्किल होता है। हालांकि, सामग्री के समरूप सेट के विस्तार प्रवाह गुणों की तुलना करने के लिए रियोटेंस उपयोगी है।
कैबर
कैबर एक केशिका गोलमाल रियोमेट्री है। प्लेटों के बीच सामग्री की एक छोटी मात्रा रखी जाती है, जो तनाव के एक निश्चित स्तर तक तेजी से खिंच जाती है। मध्यबिंदु व्यास की निगरानी समय के एक समारोह के रूप में की जाती है क्योंकि द्रव फिलामेंट गर्दन करता है और सतह के तनाव, गुरुत्वाकर्षण और विस्कोलेस्टिक के संयुक्त बलों के तहत टूट जाता है। विस्तारित चिपचिपाहट को डेटा से तनाव और तनाव दर के कार्य के रूप में निकाला जा सकता है। यह प्रणाली कम चिपचिपापन तरल पदार्थ, स्याही, पेंट, चिपकने वाले और जैविक तरल पदार्थ के लिए उपयोगी है।
फिशर
FiSER (फिलामेंट स्ट्रेचिंग एक्सटेन्शनल प्रवाहमापी) श्रीधर एट अल के कार्यों पर आधारित है। और अन्ना एट अल।[10] इस उपकरण में, रैखिक मोटर्स का एक सेट समय और स्थिति के कार्य के रूप में बल और व्यास को मापने के दौरान तेजी से बढ़ते वेग पर एक द्रव फिलामेंट को अलग करता है। एक घातीय रूप से बढ़ती दर पर विकृत करके, नमूनों में एक निरंतर तनाव दर प्राप्त की जा सकती है (एंडप्लेट प्रवाह सीमाओं को छोड़कर)। यह प्रणाली तनाव-निर्भर विस्तारित चिपचिपाहट की निगरानी कर सकती है, साथ ही प्रवाह समाप्ति के बाद तनाव क्षय भी कर सकती है। फिलामेंट स्ट्रेचिंग रिओमेट्री के विभिन्न उपयोगों पर एक विस्तृत प्रस्तुति एमआईटी वेब साइट पर पाई जा सकती है।[11]
संतमानत
सेंटमैनैट एक्सटेंशनल प्रवाहमापी (एसईआर) वास्तव में एक स्थिरता है जिसे कतरनी प्रवाहमापी पर स्थापित किया जा सकता है। बहुलक की एक फिल्म दो घूर्णन ड्रमों पर लपेटी जाती है, जो बहुलक फिल्म पर निरंतर या चर तनाव दर के विस्तार संबंधी विरूपण को लागू करती है। तनाव ड्रमों द्वारा लगाए गए टॉर्क से निर्धारित होता है।
अन्य प्रकार के विस्तारित प्रवाहमापी
ध्वनिक प्रवाहमापी
ध्वनिक प्रवाहमापी एक पीजो-इलेक्ट्रिक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं जो द्रव में विस्तार और संकुचन की एक क्रमिक लहर को आसानी से लॉन्च कर सकता है। यह गैर-संपर्क विधि एक दोलनशील विस्तारात्मक तनाव लागू करती है। ध्वनिक प्रवाहमापी मेगाहर्ट्ज़ रेंज में आवृत्तियों के एक सेट के लिए ध्वनि की गति और अल्ट्रासाउंड के क्षीणन को मापते हैं। ध्वनि की गति प्रणाली लोच का एक उपाय है। इसे द्रव संपीड्यता में परिवर्तित किया जा सकता है। क्षीणन चिपचिपे गुणों का एक उपाय है। इसे चिपचिपे अनुदैर्ध्य मापांक में परिवर्तित किया जा सकता है। न्यूटोनियन तरल के मामले में, क्षीणन मात्रा की चिपचिपाहट के बारे में जानकारी देता है। इस प्रकार के प्रवाहमापी दूसरों की तुलना में बहुत अधिक आवृत्तियों पर काम करते हैं। यह किसी भी अन्य प्रवाहमापी की तुलना में बहुत कम तनाव में छूट वाले प्रभावों का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त है।
प्लेट गिरना
फिलामेंट स्ट्रेचिंग प्रवाहमापी का एक सरल संस्करण, दो ठोस सतहों के बीच गिरने वाली प्लेट प्रवाहमापी सैंडविच तरल। शीर्ष प्लेट तय हो गई है, और नीचे की प्लेट गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में गिरती है, तरल की एक स्ट्रिंग खींचती है।
केशिका/संकुचन प्रवाह
अन्य प्रणालियों में तरल एक छिद्र के माध्यम से जा रहा है, तथा केशिका से विस्तार कर रहा है, या एक सतह से नीर्वात द्वारा एक स्तंभ में सोखा जा रहा है। द्रव भोजन के थर्मल उपचार के प्रारूप के लिए एक दबावयुक्त केशिका प्रवाहमापी का उपयोग किया जा सकता है। यह उपकरण तरल पदार्थ के अधिक और कम प्रसंस्करण को रोकने में मदद कर सकता है क्योंकि उच्च तापमान के लिए बहिर्वेशन आवश्यक नहीं होगा। [12]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Mezger, Thomas (2014). एप्लाइड रियोलॉजी (6th ed.). Austria: Anton Paar. p. 192. ISBN 9783950401608.
- ↑ Macosko, Christopher W. (1994). Rheology: Principles, Measurements, and Applications. Wiley-VCH. ISBN 0-471-18575-2.
- ↑ Ferry, JD (1980). पॉलिमर के विस्कोलेस्टिक गुण. Wiley. ISBN 0-471-04894-1.
- ↑ Pipe, CJ; Majmudar, TS; McKinley, GH (2008). "उच्च शियर-रेट विस्कोमेट्री". Rheologica Acta. 47 (5–6): 621–642. doi:10.1007/s00397-008-0268-1. S2CID 16953617.
- ↑ Chevalier, J; Ayela, F. (2008). "चिप विस्कोमीटर पर माइक्रोफ्लुइडिक". Rev. Sci. Instrum. 79 (7): 076102. Bibcode:2008RScI...79g6102C. doi:10.1063/1.2940219. PMID 18681739.
- ↑ Hudson, Steven (10 October 2014). "प्रोटीन समाधान की विशेषता के लिए एक माइक्रोलिटर केशिका रियोमीटर". Journal of Pharmaceutical Sciences. 104 (2): 678–685. doi:10.1002/jps.24201. PMID 25308758.
- ↑ Macosko, Christopher W. (1994). Rheology : principles, measurements, and applications. New York: VCH. ISBN 1-56081-579-5.
- ↑ Barnes, Howard A. (2000). प्राथमिक रियोलॉजी की एक पुस्तिका. Aberystwyth: Univ. of Wales, Institute of Non-Newtonian Fluid Mechanics. ISBN 0-9538032-0-1.
- ↑ Springer Handbook of Experimental Fluid Mechanics, Tropea, Foss, Yarin (eds), Chapter 9.1(2007)
- ↑ Sridhar, J. Non-Newtonian Fluid Mech., vol 40, 271–280 (1991); Anna, J. Non-Newtonian Fluid Mech., vol 87, 307–335 (1999)
- ↑ McKinley, G. "A decade of filament stretching rheometry". web.mit.edu.
- ↑ Ros-Polski, Valquíria (5 March 2014). "माइक्रोवेव-हीटेड प्रेशराइज्ड कैपिलरी रियोमीटर का उपयोग करके उच्च तापमान पर सुक्रोज समाधान का रियोलॉजिकल विश्लेषण". Food Science. 79 (4): E540–E545. doi:10.1111/1750-3841.12398. PMID 24597707.
- K. Walters (1975) Rheometry (Chapman & Hall) ISBN 0-412-12090-9
- A.S.Dukhin and P.J.Goetz "Ultrasound for characterizing colloids", Elsevier, (2002)
