По заданиям 8, 21, 22, 42

Наиболее простые, традиционные и вместе с тем универсальные капиллярные вискозиметры Оствальда (рис. 2, а) и Убеллоде (рис. 2, б) имеют капилляр 1 и два полых шарика для жидкости 2 и 3. Движущая сила процесса истечения — перепад давлений. В вискозиметре Оствальда она обусловлена разностью высот жидкости, в вискозиметре Уббелоде — вакуумом или давлением в одном колене трубки. При измерениях приборы обычно помещают в водяную баню для термостатирования исследуемой жидкости. Термостатирование исследуемой жидкости в приборе занимает 10−30 мин, что определяется её объёмом. За это время её температура достигает температуры жидкости из термостата, то есть создаются условия, идентичные предыдущему измерению. При кратковременном термостатировании температурные ошибки дают существенные отклонения от истинных её значений.

Общими условиями в методике работы на всех приборах являются: компоновка стенда и строгая горизонтальная или вертикальная установка прибора; заполнение тщательно промытого, а затем сухого прибора исследуемым продуктом и его термостатирование при выбранной температуре; измерение времени истечения определённого объёма, которое обусловлено вязкостью и разностью высот или гидростатических давлений. Перед рабочими измерениями прибор тарируют по эталонной жидкости — дистиллированной воде, сахарному раствору или касторовому маслу. У абсолютных приборов, не требующих тарировки, константы определяют по размерам рабочих органов в соответствии с уравнением Пуазейля.

Задание 22. Условия необходимые для достижения точности измерений на капиллярных вискозиметрах Необходимые для достижения заданной точности измерений на капиллярных вискозиметрах:

обеспечивать ламинарный режим течения потока;

исключить влияние концевых эффектов, например, при использовании двух капилляров различной длинны;

проверять отсутствие эффекта пристенного проскальзывания, например, по совпадению кривых течения в консистентных переменных для капилляров различного диаметра;

при измерении расхода весовым способом нужно помнить, что многие пищевые материалы имеют свойство уплотнятся под давлением. Этот вопрос требует специальных исследований материала в условиях всестороннего сжатия.

Задание 42. Пенетрометр ППМ-4

Пенетрометр ППМ — 4 (рис. 3), основан на внедрении конического индентора в материал. Его достоинствами является четыре легко заменяемые силоизмерительные гильзы, позволяющие проводить исследование материалов различной твердости, кроме того, прибор снабжен цифровым индикатором перемещений индентора. В качестве индентора можно использовать как конусы с различными углами при вершине, а также однои четырехигольчатые инденторы.

Рис. 3. Пенетрометр ППМ — 4

1. Инженерная реология. Учебно-методический комплекс / А. Н. Пирогов, Д. В. Доня; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности — Кемерово, 2004. — 110 с.

изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга

механическое напряжение σт, дальше которого упругая деформация тела (исчезающая после снятия напряжения) переходит в пластическую (необратимую, когда геометрия тела не восстанавливается после снятия деформирующего напряжения)

поддержание температуры элементов схемы постоянной.

σ

σ

τ

γ

α

τ

α

τ

τ

τ

τТ

τ

τ

G

τТ

а)

G

η

б)

G

η

в)

η

τТ

г)

д)

η

τТ

G

е)

η

τТ

G

G

Рис. 2. Капиллярные вискозиметры:

а) Оствальда; б) Уббелоде:

1 — шаровой сосуд для измерения объёма протекающей через капилляр жидкости;

2 — капилляр; 3 — шаровой сосуд для сбора жидкости

а) б)