Per viscosimetro si intende uno strumento adatto a misurare la viscosità dei fluidi.
Ma quali fluidi?
Dal punto di vista fisico/reologico, con un viscosimetro è possibile misurare solamente la viscosità di fluidi newtoniani.
Gli altri prodotti, pseudoplastici e in particolare, plastici, non dovrebbero essere misurati con un viscosimetro, ma con un reometro. Questi prodotti infatti presentano una viscosità che diminuisce al variare della sollecitazione o addirittura (nel caso dei campioni plastici) presentano un limite di scorrimento.
La misura delle proprietà reologiche di questi campioni è realizzabile solo con un reometro.
Esistono vari tipi di viscosimetri, a tubo o capillare, a tazza, rotazionali, a vibrazione, di Hoeppler ecc.
Ciascuno di questi viscosimetri è fornito di accessori che li rendono adatti per misurare prodotti a bassa oppure ad alta viscosità. Ad esempio i viscosimetri rotazionali utilizzano rotori di dimensioni diverse a seconda della viscosità del campione oppure, nel caso delle tazze viscosimetriche, ne esistono con fori di efflusso più o meno grandi.
Qualunque sia lo strumento utilizzato, il valore di viscosità letto da un viscosimetro è relativo, nel senso che dipende strettamente dalle condizioni di misura. Ciò significa che lo stesso campione misurato con due tipi di viscosimetri diversi fornirà valori di viscosità diversi.
Addirittura, se si usa lo stesso viscosimetro rotazionale, ma si cambia la girante o il bicchiere che contiene il campione, il valore di viscosità letto cambia.
Pertanto, quando si utilizza un viscosimetro, è fondamentale specificare le condizioni di misura ovvero il rotore utilizzato, la velocità di rotazione (nel caso dei viscosimetri rotazionali), il tipo di bicchiere utilizzato, ecc.
Quanto detto è vero nel caso di prodotti non newtoniani, ovvero la stragrande maggioranza di prodotti di uso comune. I prodotti newtoniani (acqua, olio, miele, latte e pochi altri) possono essere misurati anche dai viscosimetri, potendo anche confrontare tra loro le misure.
Con un reometro queste limitazioni scompaiono. In questo caso è sufficiente specificare solamente il gradiente di velocità e le misure fatte con reometri e sistemi di misura diversi saranno perfettamente confrontabili.
Generalmente i viscosimetri rotazionali più comuni utilizzano una semplice molla metallica a spirale come trasduttore di sforzo, che si comprime (quasi linearmente) all’aumentare dello sforzo. Esiste una molla “soft” per i modelli L (per prodotti a bassa viscosità), una un po’ più “strong” per quelli R (per prodotti a viscosità medio/alta) ed infine una ancor più “dura” per i modelli H (per campioni molto viscosi).
Questa tecnica limita molto il campo di utilizzo di questi semplici strumenti, in particolare per quanto riguarda la sensibilità “in basso”.
I viscosimetri rotazioni si distinguono tipicamente in base al tipo: L (Lo-Vi, basse viscosità), R (Me-Vi, alte viscosità) o H (Hi-Vi, altissime viscosità).
Un viscosimetro tipo L potrà utilizzare solo giranti L e non R o H e viceversa, un modello R non potrà utilizzare le giranti L o H ecc. Inoltre, l’intervallo di momento torcente di questi viscosimetri è molto ridotto. Ciò limita molto l’utilizzo di questi strumenti.
Una tecnica innovativa consiste nell’utilizzare al posto della molla a spirale, un motore lineare pilotato in corrente. Al variare dello sforzo prodotto dal campione, il motore eroga una corrente corrispondente. Un apposito trasduttore converte la corrente erogata in momento torcente (o sforzo di taglio, a seconda del sistema di misura utilizzato).
Ciò consente di ottenere un grande intervallo di momento torcente misurabile, circa 5 volte quello di uno strumento a molla (e quindi un grande campo di viscosità), unito ad una buona sensibilità anche alle basse viscosità.
Il grande vantaggio di questa tecnica è che si possono utilizzare con lo stesso strumento tutti i rotori disponibili, ovvero tipo L, R, H, DIN, cilindri coassiali, piatto/cono ecc.
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