¿Qué es un Viscosímetro en Línea?
Un viscosímetro en línea es un instrumento de medición utilizado para determinar la viscosidad de un fluido en un depósito que contiene tuberías o material líquido.
Se denomina viscosímetro en línea porque el dispositivo se instala directamente en la línea de producción, etc. donde se va a medir la viscosidad del fluido, y muchos productos digitales se utilizan para calcular la viscosidad en tiempo real.
Los viscosímetros en línea también se utilizan no sólo para medir la viscosidad, sino también como interruptores para activar otros dispositivos de seguridad, ajustar caudales, velocidades de agitación, etc. a partir de los valores medidos.
Usos de los Viscosímetros en Línea
Los viscosímetros en línea se utilizan en plantas químicas, fábricas y fábricas de alimentos. Al seleccionar un viscosímetro en línea, es importante tener en cuenta el caudal y la viscosidad correspondientes, la precisión de la medición, la facilidad de mantenimiento y la facilidad de supervisión del resultado.
La viscosidad también cambia con la temperatura, por lo que si la temperatura u otros factores ambientales cambian durante el proceso de la planta, resulta adecuado un producto que pueda medir simultáneamente la temperatura de la sección de medición.
A continuación se muestran ejemplos de uso de viscosímetros en línea.
- Control del grado de mezcla durante las operaciones de agitación en plantas químicas.
- Control de las condiciones de los alimentos en las tuberías de transporte en plantas alimentarias.
- Control de la viscosidad de pinturas en procesos de producción de pinturas
- Control de la viscosidad de materiales de revestimiento en fábricas de papel
Principio de los Viscosímetros en Línea
La mayoría de los viscosímetros en línea calculan la viscosidad de un fluido de interés a partir de la magnitud de su resistencia a un movimiento de rotación torsional. A veces se describen como viscosímetros vibratorios porque miden la viscosidad aplicando una vibración torsional a una varilla.
En el viscosímetro en línea vibratorio, dos masas inerciales con la misma masa de inercia se fijan a ambos extremos de una varilla larga y delgada llamada varilla de torsión, una de las cuales se coloca en el fluido como detector.
Cuando la barra de torsión se somete a una vibración rotacional con la dirección longitudinal de la barra de torsión como eje de rotación, el elemento de medición en el líquido viscoso es resistido por la masa de inercia en el aire, por lo que la barra de torsión se somete a una fuerza de torsión externa.
El principio de medición del viscosímetro en línea consiste en calcular el cambio en la amplitud de vibración entre la masa de inercia en el aire y el elemento de medición en el líquido como el cambio en la viscosidad. La vibración de la barra de torsión se genera mediante un actuador cerámico o similar.
Los actuadores cerámicos, también llamados actuadores piezoeléctricos (piezo), tienen una propiedad llamada efecto piezoeléctrico, por la cual se deforman y generan un voltaje cuando se aplica una fuerza externa.
Estructura de un Viscosímetro en Línea
Un viscosímetro en línea consta de dos partes: la sección de medición, que se conecta a la tubería o al depósito, y la sección de funcionamiento y visualización, que calcula y muestra la viscosidad.
La sección de medición tiene una carcasa que se conecta a la tubería y dentro de ella hay masas de inercia del mismo tamaño en los lados superior e inferior. La masa de inercia superior está sumergida en aire y la masa de inercia inferior en líquido y está sometida a diferentes resistencias al medir la viscosidad.
La varilla fina que conecta las dos masas de inercia es una varilla de torsión. La varilla de torsión está sometida a fuerzas de torsión que dependen de la magnitud de la viscosidad del líquido. Las masas de inercia y las varillas de torsión también disponen de una unidad de accionamiento para proporcionar la oscilación torsional, a la que se acopla un actuador cerámico.
Más Información sobre los Viscosímetros en Línea
Definición de Viscosidad
La viscosidad se describe en términos de un líquido intercalado entre dos placas. En primer lugar, cuando una de las dos placas está fija y la otra se desplaza horizontalmente a una velocidad determinada, la velocidad relativa de las dos placas dividida por la distancia entre ellas es la velocidad de cizallamiento.
La fuerza de resistencia debida a la fuerza de rozamiento entre las dos placas se denomina “esfuerzo cortante”. La viscosidad de un líquido se define como el coeficiente μ cuando se aplican una velocidad de cizallamiento V y una tensión de cizallamiento τ dadas a la siguiente ecuación (μ = τ/V).
Hay que tener en cuenta que no todos los fluidos tienen una viscosidad constante independientemente de la velocidad de cizallamiento. Los fluidos cuya viscosidad permanece constante independientemente de la velocidad de cizallamiento se denominan “fluidos newtonianos”, mientras que aquellos cuya viscosidad no es constante se denominan “fluidos no newtonianos”.
Los fluidos no newtonianos se dividen a su vez en tres categorías en función de sus propiedades: fluidos plásticos, pseudoplásticos y dilatantes.