หลักการทำงานของเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน

เครื่องวัดความหนืด (Viscometer) เป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างยิ่งในห้องปฏิบัติการหลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมอาหาร, ยา, สี, หรือเคมีภัณฑ์ การทำความเข้าใจหลักการทำงานของมันจะช่วยให้เราสามารถใช้งานเครื่องมือได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและได้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือ

หลักการของเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน

เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน (Rotational Viscometer) ทำงานโดยอาศัยหลักการวัด "แรงต้าน" ที่ของเหลวมีต่อวัตถุที่หมุนอยู่ภายใน แรงต้านนี้เรียกว่า "แรงบิด" (Torque) ซึ่งจะแปรผันตรงกับความหนืดของของเหลว

• Spindle: แกนหมุนที่มีรูปทรงและขนาดต่างๆ กัน จะถูกจุ่มลงในของเหลวตัวอย่าง
• Motor: มอเตอร์จะทำการหมุน Spindle ด้วยความเร็วรอบ (RPM) ที่กำหนดไว้
• Torque Sensor: เซ็นเซอร์จะวัดแรงบิดที่มอเตอร์ต้องใช้เพื่อรักษาความเร็วรอบให้คงที่
• Calculation: จากค่าแรงบิด, ความเร็วรอบ, และรูปทรงของ Spindle เครื่องจะคำนวณออกมาเป็นค่าความหนืดในหน่วย Centipoise (cP) หรือ Millipascal-seconds (mPa·s)

ปัจจัยที่มีผลต่อการวัด

การจะได้ผลการวัดที่แม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย:

1. อุณหภูมิ: ความหนืดของของเหลวส่วนใหญ่จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ตลอดการวัด
2. Spindle และความเร็วรอบ: การเลือกใช้ Spindle และความเร็วรอบที่เหมาะสมกับช่วงความหนืดของตัวอย่างเป็นสิ่งสำคัญมาก
3. เวลาในการวัด: ของเหลวบางชนิด (Non-Newtonian) อาจมีความหนืดเปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาที่ถูกแรงกระทำ

"การควบคุมปัจจัยเหล่านี้ให้คงที่ คือกุญแจสำคัญสู่ผลการวัดความหนืดที่ทำซ้ำได้และน่าเชื่อถือ"