Cảm biến độ nhớt (Viscosity), cảm biến đo độ nhớt là cảm biến dùng để đo độ nhớt của các chất lỏng như đo độ nhớt hóa chất, đo độ nhớt dầu, đo độ nhớt chất lỏng và các dung dịch khác bao gồm đầu dò cảm biến kết nối với hệ thống dòng chảy của chất lỏng cần đo hoặc lắp đặt trong bể chứa, dây chuyền xử lý.

Cảm biến độ nhớt và cảm biến tỉ trọng được thiết kế đặc biệt để chịu được môi trường xử lý khắc nghiệt nhất, nhiệt độ cao, mức độ sốc, rung động, mài mòn và hóa chất cao.

Đo độ nhớt là quá trình theo dõi liên tục tình trạng độ nhớt bằng các cảm biến độ nhớt được coi là cần thiết, đặc biệt là trong bối cảnh ứng dụng khác nhau. Do khoảng cách xa giữa phòng điều khiển động cơ và máy móc, việc kiểm soát “thủ công” thường xuyên các thông số chất lỏng quan trọng không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Do đó, việc lắp đặt các cảm biến nội tuyến hoặc trực tuyến cho phép giám sát chính xác lâu dài các đặc tính khác nhau của dung dịch chất lỏng, nhớt.

Độ nhớt là gì? Tỉ trọng là gì?

Độ nhớt là lực cản của chất lỏng (chất lỏng hoặc khí) đối với sự thay đổi hình dạng hoặc chuyển động của các phần lân cận so với nhau. Độ nhớt biểu thị sự ma sát hay còn gọi là lực cản đối với dòng chảy.

Độ nhớt (viscosity)và tỉ trọng (Density) là một đại lượng vật lý đặc trưng cho ma sát trong của dòng chảy. Khi các dòng chất lưu sát kề có tốc độ chuyển động khác nhau, ngoài sự va đập giữa các phần tử vật chất còn có sự trao đổi xung lượng giữa chúng. Vì vậy, chuẩn độ nhớt có liên quan đến khả năng thực hiện các quá trình bơm, vận chuyển chất lỏng, chất keo trong các hệ đường ống, khả năng thực hiện các quá trình phun.

Độ nhớt của chất lỏng là thước đo khả năng chống biến dạng của nó ở một tốc độ nhất định. Đối với chất lỏng, nó tương ứng với khái niệm không chính thức về "độ dày": ví dụ, xi-rô có độ nhớt cao hơn nước. Độ nhớt được định nghĩa một cách khoa học là lực nhân với thời gian chia cho diện tích. Do đó, đơn vị SI của nó là newton-giây trên mét vuông, hoặc pascal-giây, hoặc mPa.s.

Độ nhớt định lượng lực ma sát bên trong giữa các lớp chất lỏng liền kề đang chuyển động tương đối. Ví dụ, khi một chất lỏng nhớt bị ép đi qua một ống, nó sẽ chảy gần trục của ống nhanh hơn so với gần các thành của ống. Các thí nghiệm cho thấy cần có một số ứng suất (chẳng hạn như chênh lệch áp suất giữa hai đầu ống) để duy trì dòng chảy. Điều này là do cần có một lực để thắng ma sát giữa các lớp chất lỏng đang chuyển động tương đối. Đối với một ống có tốc độ dòng chảy không đổi, cường độ của lực bù tỷ lệ thuận với độ nhớt của chất lỏng.

Nói chung, độ nhớt phụ thuộc vào trạng thái của chất lỏng, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất và tốc độ biến dạng. Tuy nhiên, sự phụ thuộc vào một số tính chất này là không đáng kể trong một số trường hợp nhất định. Ví dụ, độ nhớt của chất lỏng không thay đổi đáng kể theo tốc độ biến dạng. Độ nhớt bằng không (không có khả năng chống lại ứng suất cắt) chỉ được quan sát thấy ở nhiệt độ rất thấp trong chất siêu lỏng; mặt khác, định luật thứ hai của nhiệt động lực học yêu cầu tất cả các chất lỏng phải có độ nhớt dương. Chất lỏng có độ nhớt bằng 0 được gọi là lý tưởng hoặc không nhớt.

Độ nhớt là đặc tính vật liệu liên quan đến ứng suất nhớt trong vật liệu với tốc độ thay đổi biến dạng (tốc độ biến dạng). Mặc dù nó áp dụng cho các dòng chung, nhưng nó dễ dàng hình dung và xác định trong một dòng cắt đơn giản, chẳng hạn như dòng Couette phẳng.

Đơn vị đo độ nhớt

Các đơn vị đo độ nhớt khác nhau sử dụng cho các ứng dụng và thiết bị đo khác nhau. Hiểu về các đơn vị đo độ nhớt như CentiPoise (cPs), Centistokes (Cst) hay Saybolt (SSU) giúp việc lựa chọn thiết bị đo và các dung dịch chuẩn độ nhớt chính xác.

Độ nhớt động lực (Dynamic Viscosity) hay độ nhớt tuyệt đối đơn vị đo Centipoise (Cps)
Độ nhớt động học (Kinematics Viscosity) đơn vị đo là Centistokes (Cst)

Độ nhớt Engler (oE)
Độ nhớt Saybolt (SSU)
Độ nhớt Redwood.

Chỉ số độ nhớt

Chỉ số độ nhớt ( Viscosity index – VI) là sự thay đổi độ nhớt của chất lỏng theo nhiệt độ. Đây là yếu tố quan trọng trong đánh giá các dung dịch bôi trơn như dầu nhớt, dầu thủy lực.

Phương pháp đo độ nhớt

Độ nhớt có thể được đo bằng nhiều phương pháp khác nhau từ phương pháp tự làm đến máy đo độ nhớt có sẵn trên thị trường từ các nhà sản xuất cảm biến độ nhớt. 

Đo độ nhớt bằng phương pháp DIY:

Bạn có thể nghĩ về các chất lỏng khác nhau có thời gian khác nhau để đổ ra khỏi cốc chẳng hạn. Nước sẽ đổ ra khỏi ly trong chưa đầy một giây và sẽ có hình dạng của vật chứa chỉ trong thời gian ngắn như vậy. Mặt khác, chất lỏng có độ nhớt cao như mật ong sẽ mất vài phút để đổ ra ngoài và bề mặt tiếp xúc giữa mật ong và không khí cũng sẽ mất nhiều thời gian để lắng xuống. Bạn có thể nhận thấy rằng chúng ta đang nói về thời gian khi cố gắng xác định chất lỏng nào trong hai chất lỏng đó nhớt hơn. Đó là những gì chúng tôi gọi là phép đo độ nhớt động học hoặc tốc độ chảy của chất lỏng đối với một lực nhất định tác dụng lên nó. Trong ví dụ này, lực tác dụng là trọng lực. 

Quay lại chủ đề độ nhớt, một cách khác để suy nghĩ về nó là sử dụng kiểu thiết lập pít-tông hoặc ống tiêm. Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có một chất lỏng (nước) có độ nhớt rất thấp bên trong ống tiêm. Bạn có thể đẩy chất lỏng ra ngoài bằng ngón tay. Mặt khác, nếu chúng ta có mật ong bên trong ống tiêm, tốt nhất chúng ta nên có một ống tiêm chắc chắn và một số hệ thống cơ khí để giúp lực đẩy đủ tác dụng. Chúng ta cũng có thể nhận thấy rằng trong trường hợp này chúng ta đã tác dụng và đo lực để làm cho chất lỏng chảy theo ý muốn. Nếu chúng ta ấn định thời gian muốn tiêm (hoặc tốc độ tiêm) và đo lực hoặc ứng suất, thì đây là cái mà chúng ta gọi là phép đo độ nhớt động.

Đo độ nhớt bằng nhớt kế

Số lượng phương pháp và loại nhớt kế được sử dụng để đo độ nhớt khá lớn và lịch sử của phép đo độ nhớt đã có từ rất lâu. Nói chung, chúng ta có thể thu hẹp các lựa chọn bằng cách phân tích các nguyên tắc cơ bản của chúng. Khi đó, các phép đo độ nhớt thường được phân biệt thành độ nhớt động lực hoặc độ nhớt động học.

Mặc dù độ nhớt tương đối có thể cung cấp cho bạn một con số chung chung, nhưng các công cụ có thể đo độ nhớt động lực hoặc độ nhớt tuyệt đối đã được cải tiến và chứng minh là cung cấp các phép đo chính xác và đáng tin cậy hơn. Điều này là do độ nhớt tuyệt đối được đưa ra thay vì so sánh các giá trị chất lỏng với nhau. Cảm biến độ nhớt cung cấp các phép đo độ nhớt động lực hoặc tuyệt đối, là công cụ hoàn toàn đáng tin cậy để đo độ nhớt trong thực tế.

RHEONICS là hãng sản xuất cảm biến độ nhớt, cảm biến tỉ trọng chất lượng hàng đầu thế giới có trụ sở tại Thụy Sỹ với đầy đủ dải đo độ nhớt, tỉ trọng cho các ứng dụng đo độ nhớt trong công nghiệp, nhà máy và dây chuyền sản xuất.

Sensors Việt Nam là đại lý phân phối độc quyền cảm biến đo độ nhớt RHEONICS - Thụy sỹ tại Việt Nam. Quý khách hàng có nhu cầu cảm biến độ nhớt vui lòng liên hệ chúng tôi để được tư vấn và báo giá.

-----------------------------------------------

Công Ty TNHH Sensors Việt Nam

Nghĩ đến cảm biến - Nhớ đến chúng tôi!