キャピラリー粘度計とは？

毛細管粘度計は、液体が小径のチューブまたは毛細管を流れる時間を測定することにより、液体の粘度または厚さを測定するために使用される機器です。 流動時間または流出時間は、液体の動粘度に直接比例し、各機器に固有の変換係数を使用して粘度に直接変換できます。 粘度は一般に温度に依存するため、特定の温度に設定された温度制御された水槽で毛細管粘度計が使用されます。

粘度は、液体の内部摩擦、または流動に抵抗する傾向と考えることができます。 したがって、粘度は流体の重要な特性です。 潤滑剤、塗料、飲料、および液体を移動、攪拌、または操作する必要がある場合には、それは重大な関心事です。

毛細管粘度計にはいくつかの設計がありますが、最も一般的なのはU字型またはオストワルド型粘度計で、キャノンフェンスケ型とウベローデ型が一般的です。 Cannon-Fenskeキャピラリー粘度計は、1本のアームに2つのガラス球またはチャンバーを備えたU字型のガラス管であり、キャリブレーションされた長さのキャピラリー管で区切られています。 もう一方のアームのもう1つの電球が低く、サンプルが充電されます。 次に、サンプルと毛細管粘度計を固定温度の水浴に懸濁し、熱平衡状態にします。

熱平衡に達すると、サンプルが上部チャンバーに引き上げられ、テストが開始されます。 試験サンプルは、上部チャンバーから毛細管を通って下部に流れ、流出時間、または毛細管の長さを横断するのにかかる時間を測定します。 キャピラリー粘度計には、流出時間から直接動粘度を計算できる、メーカー提供の変換係数が付属しています。

高粘度の液体の場合、これらの物質を適切な溶媒に溶かした溶液を使用し、さまざまな濃度の溶液の粘度を測定します。 濃度と粘度の関係をプロットしたグラフを作成すると、溶媒濃度がゼロになるようにグラフを外挿することで純粋な液体の粘度を求めることができます。

標準国際（SI）システムでは、粘度はPa * sまたはパスカル秒の単位で測定されます。 ただし、これはほとんどの液体でかなり高く、粘度をmPa * sの単位、またはミリパスカル*秒（パスカル*秒の1000分の1）で測定するのがより一般的です。 米国試験材料学会で現在も使用されているcgsシステムでは、粘度の単位はポアズ、またはより一般的にはセンチポアズ（cP）であり、これはポアズの100分の1です。 SIシステムとcgsシステムはどちらもメートル法に基づいているため、それらの間の変換は簡単で、1 cPは1 mPa * sに等しくなります。