Viskositätsmessung
In der Nahrungsmittelindustrie sind Joghurt, Saucen, Senf, Tomatenmark und Öle häufig geprüfte Produkte. Medizinische Gele, Farben, Emulsionen, Cremes und Öle sind Beispiele aus anderen Industrien.
Viskosität
Mit dem Begriff „Viskosität“ wird das Fließverhalten flüssiger Systeme bezeichnet. Verschiebt man zwei Flüssigkeits-Schichten gegeneinander, so setzt die Flüssigkeit dieser Bewegung einen Widerstand entgegen (Zähigkeit, innere Reibung), den man als Fließwiderstand bezeichnet. Bewegen sich verschiedene Flüssigkeitsschichten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, so treten viskose Kräfte auf. Sie bewirken, dass schneller fließende Schichten verlangsamt und langsamer fließende Schichten beschleunigt werden. Diese Vorgänge gehorchen physikalischen Gesetzmäßigkeiten und lassen sich in Gleichungen definieren, wobei insbesondere Schergeschwindigkeit (Geschwindigkeitsgefälle) und Schubspannung eine Rolle spielen. Viskositäten sind immer temperaturabhängig. Viskositätsmessungen werden beispielsweise durchgeführt, um einen pastösen Stoff hinsichtlich seiner Konsistenz zu optimieren oder um ihn für die Produktionslinie optimal einzustellen.
Die Rückextrusions-Vorrichtung als Alternative zu Rotationsviskosimetern
ZwickRoell bietet mit der Rückextrusions-Vorrichtung eine Alternative zu Rotationsviskosimetern an. Das Prinzip der Rückextrusions-Vorrichtung basiert auf der Verdrängung des Prüfmaterials durch einen Ringspalt zwischen Kolben und Zelle. Die Prüfmasse wird in die Zelle eingefüllt, der Kolben fährt in der Zelle nach unten und drückt damit das Material durch den Ringspalt nach oben. Beim Zurückfahren des Kolbens fließt das Material erneut durch den Ringspalt in den Raum unter dem Kolben zurück.
An einem vorgewählten Wegpunkt wird beim Hin- und Rücklauf die auftretende Kraft gemessen. Aus gemessener Kraftdifferenz und der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Ringspalt berechnet sich die dynamische Viskosität.
Dieser Zyklus kann mit dem ZwickRoell-System beliebig oft mit frei wählbaren Schergeschwindigkeiten wiederholt werden. Damit können Sie die Prüfung nicht nur optimal an Ihr Prüfgut anpassen, sondern Sie erhalten außerdem mit einer einzigen Prüfung die Viskositäten über das gesamte Schergefälle.
Die Vorteile dieser Methode
- Messungen sind auch direkt in den Gebinden der laufenden Produktion möglich. Eine Vorbeanspruchung des Materials durch Umfüllen wird damit ausgeschlossen. Strömungseinflüsse, die in Produktionsanlagen auftreten, können nachgebildet werden.
- Diese Methode ermöglicht auch Prüfungen an grobstückigen Massen, wie Fruchtzubereitungen und Food Systemen: Fruchtstücke oder größere Partikel werden nicht nach außen weggeschleudert, sondern mit dem Joghurt / der Masse gemessen.
- Durch eine variabel einstellbare Anzahl der Prüfzyklen und die Möglichkeit, für jeden dieser Zyklen die Schergeschwindigkeit individuell zu erhöhen, erhalten Sie mit einer Prüfung die Viskositäten über das gesamte Schergefälle.
- Prüfergebnisse an Newton'schen Flüssigkeiten korrelieren mit den Ergebnissen aus Messungen mit Rotationsviskosimetern. Bei nicht Newton'schen Flüssigkeiten erhalten Sie reproduzierbare, vergleichbare Prüfergebnisse, meist mit empfindlicheren Ausprägungen als bei den Rotationsviskosimetern.
Das Plus obendrauf: testXpert III Prüfvorschrift speziell für die Viskositätsprüfung:
Die spezielle Prüfvorschrift enthält zahlreiche Extras speziell für die Viskositätsprüfung, wie z. B. eine automatische Vorkonditionierung, Festlegung der Zyklenanzahl und -geschwindigkeit, Auswahl der Ergebnisse etc. Die Prüfsoftware ist übersichtlich und ermöglicht Ihnen umfangreiche Auswerte- und Darstellungsmöglichkeiten sowie eine Grafikauswertung und Protokollierung.
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