6 طرق لقياس لزوجة السوائل

اللزوجة النيوتونية

تعتمد معظم المقاييس التقليدية على مفهوم نيوتن للزوجة، حيث يُفترض أن هناك علاقة خطية بين قوة القص وسرعة القص. يُستخدم مقياس اللزوجة النيوتونية (ويسمى أيضاً مقياس أوستفالد) لقياس اللزوجة الديناميكية (μ) عن طريق قياس الزمن الذي يستغرقه السائل للتدفق بين علامتين في أنبوب شعري.

اللزوجة الكينماتيكية

تُستخدم اللزوجة الكينماتيكية (ν) لتعبر عن اللزوجة الديناميكية مقسومة على كثافة السائل (ρ). يمكن حسابها من خلال المعادلة:

ν = \(\frac{μ}{ρ}\)

تُستخدم مقاييس اللزوجة الكينماتيكية مثل مقياس اللزوجة الزمني لقياس كمية الزمن التي يستغرقها السائل للتدفق عبر ثقب صغير تحت تأثير الجاذبية.

مقياس اللزوجة الدوار

يتضمن هذا النوع من مقاييس اللزوجة أسطوانتين، إحداهما تدور داخل الأخرى. يقيس الجهاز العزم الناتج عن مقاومة السائل للتدفق في الحيز بين الأسطوانتين. يمكن تحويل هذا العزم إلى لزوجة باستخدام معادلات رياضية معينة.

مقياس اللزوجة ذو القناع الارتكاسي

يستخدم هذا النوع من الأجهزة أسطوانة أو مخروطاً يدور في السائل، ويقيس التغير في التردد الناتج عن مقاومة السائل للدوران. يتم تحويل الترددات إلى قيم لزوجة بناءً على معادلات معينة.

مقياس اللزوجة بتقنية الانعكاس الصوتي

يستخدم هذا الجهاز الموجات الصوتية التي تنعكس من سطح السائل. يعتمد قياس اللزوجة على تأثير داغن النيوتوني على الموجات الصوتية المنعكسة، ويستند إلى العلاقة بين التردد والتوهين الصوتي ولزوجة السائل.

مقياس اللزوجة الهيدروليكي

يقوم هذا النوع من الأجهزة باستخدام الضغط الهيدروليكي لدفع السائل عبر أنبوب دقيق. يتم قياس الضغط اللازم للحفاظ على معدل تدفق ثابت، ومن ثم حساب اللزوجة باستخدام علاقة دارسي-وايزباخ:

ΔP = \(\frac{128 * μ * L * Q}{π * d^4}\)

حيث ΔP هو فرق الضغط، L هو طول الأنبوب، Q هو معدل التدفق، d هو قطر الأنبوب، و μ هو قيمة اللزوجة الديناميكية.