Accesorios Brookfield para situaciones específicas

El propósito de este capítulo es proporcionar una descripción general rápida de la línea completa de viscosímetros Brookfield y sus accesorios, y sugerir algunos métodos en los que estos productos pueden ser útiles para resolver problemas específicos de medición de viscosidad.

Esta información será útil para quienes se adhieran a las tres escuelas de pensamiento con respecto a la medición de la viscosidad. Estos dispositivos se han agrupado en grupos funcionales para que puedas localizar rápidamente aquellos que tengan más interés para tus aplicaciones.

• Tipos de viscosímetros
• Medición de geometrías
• Control de temperatura
• Pequeña cantidad de producto a medir
• Baja viscosidad
• Altas temperaturas
• Tasa de corte controlada
• Medición de alta velocidad de corte
• Productos pastosos semisólidos que no fluyen
• Atmósferas peligrosas o contaminadas
• Viscosidad en línea - Control de proceso

Tipos de viscosímetros

Los viscosímetros Brookfield están disponibles en diferentes versiones: analógico, DVE, DV1M, DV2T o DVnext

En los modelos analógicos, la lectura se toma por la posición del índice de medición en el dial giratorio. Los modelos digitales se diferencian por su número de velocidades, la posibilidad de tener sonda de temperatura, de registrar las medidas, de estar conectados a una impresora o controlados por ordenador ... En la mayoría de aspectos, los viscosímetros analógicos y digital son funcionalmente similares. Sus procedimientos operativos son idénticos. Están disponibles en los mismos rangos de viscosidad, aceptan los mismos tipos de accesorios y se consideran iguales (por lo tanto, intercambiables) en la mayoría de las especificaciones que indican mediciones de viscosidad utilizando un viscosímetro Brookfield.

Los modelos analógicos son los más económicos de los viscosímetros Brookfield y son adecuados para su uso en la mayoría de las aplicaciones en las que las muestras deben medirse durante un período corto de tiempo o en las que la monitorización continua del comportamiento reológico del producto no es útil. Esto se debe a que cuando el viscosímetro gira continuamente, las lecturas solo se pueden tomar de manera intermitente cuando el índice de medición pasa por delante de la ventana de lectura o cuando es necesario bloquear el índice en el dial yd '' detenga el motor para realizar una medición.

Cuando las mediciones de viscosidad requieren la atención continua del operador, los viscosímetros digitales se adaptan mejor a la medición continua y la salida de datos (trazador o PC). Pueden operar solos durante largos períodos de tiempo, y los registradores proporcionan datos muy precisos incluso sobre los comportamientos reológicos más dinámicos.

Muchos usuarios prefieren la pantalla digital que elimina las interpolaciones que a veces son inevitables cuando se lee en un dial. Sin embargo, la medición en un viscosímetro digital no se puede congelar manualmente como en el modelo analógico. Sin embargo, los viscosímetros analógicos y digitales ofrecen la misma precisión y reproducibilidad. Hay muchas variaciones en los rangos de los viscosímetros Brookfield, como las potencias de torsión del resorte intermedio, los cambios en los rangos de velocidad y algunas modificaciones físicas diversas. Consulte con Brookfield o Labomat Essor para obtener información más completa.

Geometrías móviles

Todos los viscosímetros Brookfield se suministran con un conjunto de husillos adecuados para la mayoría de las aplicaciones dentro del rango de viscosidad del modelo del dispositivo.

Sin embargo, existen casos en los que se requieren geometrías móviles bien definidas para obtener resultados óptimos. Brookfield ha desarrollado una amplia gama de móviles para satisfacer estas necesidades. Los principales se describen más adelante en esta sección.

Todos los viscosímetros móviles Brookfield están hechos de acero inoxidable de la serie 300 para evitar la degradación en la mayoría de las aplicaciones.

Los móviles recubiertos de teflón están disponibles para aplicaciones que requieren una resistencia óptima a la corrosión.

No dude en contactarnos con respecto a sus aplicaciones inusuales.

Móviles en forma de disco

Denominados móviles LV estándar (móviles 2 y 3) y móviles estándar RV / HA / HB (móviles 1 a 6), estos son los móviles que se utilizan convencionalmente para medir producto colocado en un recipiente de 600 ml o más (radio de 4 cm y más).

Estos móviles permiten determinar de forma precisa y reproducible la viscosidad aparente de la mayoría de los fluidos. Los resultados obtenidos se pueden convertir en funciones viscosimétricas utilizando un enfoque matemático descrito en el documento técnico Brookfield AR 82. Ver sección 2.1.7 para obtener más información sobre las geometrías de tasas de corte bien definidas.

Móviles cilíndricos

Los móviles LV1, LV4 y RV / HA / HB7 tienen una geometría definida que permite calcular el esfuerzo cortante y la velocidad de corte.

Para todos los demás aspectos, las condiciones de funcionamiento de estos móviles son idénticas a las de los móviles en forma de disco. Gracias a que su geometría facilita los análisis matemáticos, los móviles cilíndricos son especialmente adecuados para medir fluidos no newtonianos. Los equivalentes "cilíndricos" de los móviles en forma de disco LV3 y LV4 se pueden suministrar bajo pedido.

Cilindros coaxiales

La geometría de "cilindro coaxial" se recomienda para aplicaciones que requieren una definición muy precisa de la velocidad de corte y la tensión, particularmente cuando el volumen de muestra es bastante pequeño. Varios accesorios Brookfield presentan este tipo de geometría. Cada uno tiene ventajas específicas para situaciones particulares.

Estos accesorios son:

• el adaptador de muestra pequeña (SSA)
• el adaptador de baja viscosidad ULA (adaptador ultrabajo)
• el sistema termosel
• Adaptador DIN

Geometría de cono / plano

La geometría de cono / plano permite medir la viscosidad absoluta a una velocidad de corte y un esfuerzo de corte bien definidos. El volumen de muestra requerido es muy pequeño y se facilita el calentamiento de la muestra. La geometría de cono / plano es especialmente adecuada para análisis reológicos avanzados de fluidos no newtonianos. Esta geometría es accesible con los viscosímetros de cono / plano Wells Brookfield y los viscosímetros de la serie CAP (consulte la sección 2.1.8 para obtener más información).

Móviles helipath

Estos móviles en forma de T, generalmente utilizados con el accesorio helipuerto con el que se suministran de serie, permiten medir productos pastosos con poco o ningún flujo (pastas, geles, cremas, etc.).

Control de temperatura

Para lograr la máxima precisión y reproducibilidad para las mediciones de viscosidad, se recomienda encarecidamente el control de temperatura. Los siguientes sistemas están disponibles en Brookfield:

Baños termostáticos

Permiten termostatizar un vaso de precipitados o conectarse a accesorios SSA, ULA, cono / plano. Póngase en contacto con Brookfield o Labomat Essor para obtener más información. Viscosímetros

CAP 1000 + / 2000 +

Estos viscosímetros tienen una placa de control de temperatura de efecto Peltier integrada. Permiten una regulación muy rápida de la temperatura. La muy pequeña cantidad de muestras (menos de 1 ml) facilita la caracterización viscosidad / temperatura de los productos.

Pequeño volumen de muestra

El recipiente estándar para la medición de la viscosidad con viscosímetros Brookfield es el vaso de precipitados de bajo tamaño de 600 ml. A veces, los usuarios encuentran que es preferible o incluso necesario medir volúmenes más pequeños de producto.

Hay varios accesorios Brookfield disponibles:

Adaptador SSA de bajo volumen

Desarrollado específicamente para facilitar las medidas de bajo volumen de producto, este accesorio tiene una geometría coaxial y tiene una cámara termoestable. Es compatible con todos los viscosímetros Brookfield. Según el tamaño del móvil y la cámara, el volumen requerido varía de 2 a 16 ml. Permite mediciones de viscosidad desde 5 cPs hasta 10,000,000 cPs a tasas de corte que van desde 0.066 a 93 s-1. La temperatura máxima de medición es 100 ° C.

Adaptador de baja viscosidad (ULA)

Ha sido diseñado para permitir mediciones de viscosidad en rangos por debajo de la viscosidad mínima aplicable a cada modelo de viscosímetro. Cuando se usa con su tapón de cierre, el volumen de muestra es de 16 ml. Para obtener más información, consulte la sección

Adaptador DIN

Como el adaptador ULA, fue diseñado para mediciones de viscosidad muy baja. Utiliza móviles DIN para medir rangos de viscosidad de 1 cP a 50.000 cP. Está de acuerdo con DIN 53019.

Sistema Thermosel

Permite mediciones de viscosidad a temperaturas de hasta 300 ° C. Utiliza una geometría coaxial que requiere un volumen de muestra de 8 a 13 ml según el móvil utilizado.

Viscosímetros de cono / plano

Cuando el volumen de la muestra es extremadamente limitado, puede ser necesario utilizar la geometría de cono / plano. Requiere un volumen de 0,5 a 2 ml según el cono utilizado para el viscosímetro Wells-Brookfield y menos de 1 ml para los viscosímetros CAP.

Baja viscosidad

Cada viscosímetro Brookfield mide una amplia gama de viscosidades. Sin embargo, a veces es necesario medir viscosidades inferiores al rango normal del aparato.

Varios dispositivos Brookfield ofrecen esta posibilidad:

Adaptador de baja viscosidad ULA

Este accesorio ha sido especialmente diseñado para obtener una muy buena sensibilidad para las viscosidades muy bajas medidas con los viscosímetros de la serie LV. Sin embargo, se puede utilizar con otras series de viscosímetros, excepto los viscosímetros de cono / plano. Cuando se instala en un modelo LVF o LVT, cubre un rango de 1 a 10 cP a una velocidad de corte de 73,4 s-1 a 60 RPM. Este accesorio ha sido especialmente diseñado para obtener una muy buena sensibilidad para las viscosidades muy bajas medidas con los viscosímetros de la serie LV. Sin embargo, se puede utilizar con otras series de viscosímetros, excepto los viscosímetros de cono / plano. Cuando se instala en un modelo LVF o LVT, cubre un rango de 1 a 10 cP a una velocidad de corte de 73,4 s-1 a 60 RPM. El sistema de termosellado está especialmente diseñado para la medición de viscosidades de pequeñas cantidades de Para otros modelos de viscosímetro, la viscosidad mínima medible con el adaptador ULA es: • 6,4 cP para RVT • 12,8 cP para HAT • 51,2 cP para HBT. El adaptador ULA tiene una geometría coaxial. La cámara está cerrada por un tapón de polietileno extraíble. Con el tapón colocado, el volumen útil es de 16 ml y se puede sumergir en un baño termostático para regular la temperatura hasta 100 ° C. Si se quita la tapa, se puede sumergir en un recipiente de cualquier volumen.

Adaptador SSA de bajo volumen

Con algunas combinaciones de cámara / móvil, el SSA permite mediciones de viscosidad por debajo del mínimo normal del rango del dispositivo. Consulte las tablas que figuran en el Catálogo general de Brookfield para obtener más detalles.

Con ciertos móviles, el termoefecto permite aumentar la sensibilidad para mediciones de baja viscosidad.

Viscosímetro de cono / plano Wells-Brookfield

El viscosímetro de cono / plano puede medir viscosidades tan bajas como 0,1 cP. Consulte la sección 2.1.8 para obtener más detalles sobre este instrumento.

Alta temperatura

Medir la viscosidad a temperaturas elevadas puede ser simple y complicado, dependiendo del tipo de muestra y la temperatura deseada. A veces es suficiente simplemente aumentar la distancia entre el viscosímetro y la muestra usando extensiones móviles. Para aplicaciones más difíciles, como por ejemplo la medición de vidrio fundido, es necesario utilizar accesorios específicos así como pasadores de un metal resistente a altas temperaturas. Entre estos dos extremos, hay accesorios que permiten realizar la mayoría de las mediciones a temperaturas elevadas.

El sistema themosel

El termosel permite medir pequeñas cantidades de producto en un rango de temperatura que varía de 25 a 300 ° C. Se entrega con sus accesorios y puede adaptarse a toda la gama de viscosímetros a excepción de los sistemas de cono / plano. Utilizado con un viscosímetro Brookfield, el sistema de termosel incluye un móvil en forma de cilindro, una cámara pequeña, un horno eléctrico en forma de termocontenedor y un controlador de pantalla digital equipado con un sensor de temperatura RTD.

El sistema termosel requiere el uso de volúmenes de muestra bajos - entre 8 y 13 ml -, volumen que depende directamente del móvil y de la cámara utilizada. Permite mediciones a una velocidad de corte definida con un rango de 0.08 a 93 s-1.

Baños termostáticos

Los baños termostáticos se utilizan para medir la viscosidad a temperatura elevada. Sin embargo, la temperatura generalmente se limita a 180 ° C. Para más información,

Tasa de corte definida

Para aplicaciones donde las mediciones de viscosidad deben expresarse en valores absolutos, es necesario utilizar una geometría de medición para la cual se pueden calcular los valores de tensión y velocidad de corte. Tales condiciones son posibles en las siguientes configuraciones de Brookfield.

Consulte los apartados correspondientes para más información sobre el tema.

• Móviles cilíndricos
• Adaptador UL
• Adaptador DIN
• Adaptador SSA
• Sistema Thermosel
• Bandeja / Cono Wells Brookfield
• Viscosímetro CAP

Alta tasa de corte

Los viscosímetros Brookfield son, por diseño, dispositivos de medición de cizallamiento relativamente bajo. El cizallamiento máximo alcanzado con los móviles ASTM convencionales es generalmente inferior a 100 s-1. Se pueden lograr rangos de corte de hasta 300 s-1 con los siguientes accesorios diferentes: adaptador ULA (sección 2.1.5), adaptador SSA (sección 2.1.4) y accesorio Thermosel (sección 2.1.6). Para velocidades de corte superiores a 300 s-1 es necesario utilizar los viscosímetros de cono / plano de Wells-Brookfield, los viscosímetros CAP o los reómetros R / S, R / S-CPS y PVS.

Viscosímetros de cono / plano Wells-Brookfield

Permiten determinar la viscosidad absoluta de pequeños volúmenes de producto (0,5 a 2 ml) a un cizallamiento que varía de 0,6 a 1500 s-1 según el modelo de viscosímetro y el cono utilizado. La bandeja es termoestable para un excelente control de la temperatura. Dependiendo del modelo de viscosímetro y del cono utilizado, el cono / plano permite mediciones de viscosidad de 0,5 a 7,864,000 cP. Ningún dispositivo puede cubrir la totalidad de esta gama, pero el uso de varios conos permite cubrir una amplia gama. Los conos / plan están disponibles en versión analógica o digital. El baño termostático es opcional pero muy recomendable. La geometría de cono / plano solo está disponible con viscosímetros de cono / plano. No se puede suministrar como accesorio o modificación a otros modelos de viscosímetros Brookfield. Sin embargo, es posible utilizar móviles convencionales con viscosímetros de cono / plano. Entonces es necesario obtener una extensión de la rejilla para facilitar el manejo debajo del viscosímetro.

Viscosímetros CAP

Los viscosímetros de cono / plano Brookfield de la serie CAP permiten mediciones a altas tasas de cizallamiento. Los dispositivos de varias velocidades están optimizados para aplicaciones de I + D y control de calidad en las industrias de pinturas, recubrimientos, resinas, tintas, cosméticos, farmacéutica y alimentaria. Estos viscosímetros incorporan una plataforma de temperatura regulada y permiten medir volúmenes de muestra de menos de 1 ml. La serie CAP tiene posicionamiento automático del cono en relación al plano, una automatización del procedimiento de calibración y están disponibles en dos modelos: CAP1000 + y CAP2000 +. El CAP1000 es un viscosímetro de una sola velocidad: 750 RPM a 50 Hz (900 RPM a 60 HZ). El cizallamiento aplicado es 10,000 s-1 (o 2,500 s-1 dependiendo del cono) a 50Hz. Es 12000 s-1 (o 3000 s-1 dependiendo del cono) a 60 Hz. Los rangos de viscosidad cubiertos varían de 0.25 Po a 100 Po, o 0.025 Pa.sa 10 Pa.s dependiendo del cono utilizado . El CAP2000 es un dispositivo de varias velocidades, las velocidades varían de 50 RPM a 2000 RPM. Puede generar velocidades de cizallamiento que van desde 166 s-1 a 26600 s-1 y cubre un rango de viscosidad de 0.1 a 1500 Po (0.01 a 150 Pa.s). Los modelos CAP1000 + y CAP2000 + tienen la misma reproducibilidad de + - 2 %. Los posibles rangos de temperatura son de 5 ° C a 75 ° C o de 50 ° C a 200 ° C. Cumplen con las normas BS3900, ISO 2884 y ASTM D-4287. 2.1.9

Materiales semi-pastosos

Los materiales que no fluyen o fluyen lentamente, como pastas, cremas y geles, presentan dificultades especiales para las mediciones de viscosidad. Los móviles rotativos tradicionales tienden a "hacer su agujero" en el producto, lo que da como resultado una disminución gradual del valor de viscosidad. El sistema de helipuerto es un accesorio que elimina este problema.

Sistema de helipuerto

El sistema de helipuerto es un soporte motorizado sobre el que se puede colocar cualquier viscosímetro Brookfield.

Este soporte sube y baja lentamente el viscosímetro a una velocidad aproximada de 20 mm / min. Un móvil especial en forma de T se gira lentamente. La cruz del móvil siempre penetra entonces en el producto fresco, ya que describe una trayectoria helicoidal en el producto. Entonces se elimina por completo el efecto de "agujero" provocado por los móviles convencionales, lo que permite una medición significativa de la consistencia del producto. Un juego de 6 agujas en forma de T y el sistema de fijación se suministran de serie con el sistema de helipuerto.

Adaptador en espiral SAA

Este accesorio es del tipo bomba. Mide directamente la viscosidad de las pastas y cremas de soldadura en los sectores de la electrónica, alimentación, cosmética y farmacéutica. El adaptador en espiral consta de un móvil en forma de espiral que gira en el centro de un cilindro concéntrico. Esta configuración da como resultado un bombeo continuo de producto a través del adaptador. De esta manera, el producto logra un nivel de flujo estabilizado que permite una medición de viscosidad estable.

Accesorios especiales

Accesorio de conexión rápida

Fue diseñado para facilitar el posicionamiento y remoción de móviles en viscosímetros y reómetros Brookfield. Ahorra tiempo y evita que el operador obstruya y dañe el eje del viscosímetro. El accesorio Quick Connect está fabricado en acero inoxidable y se puede utilizar con móviles clásicos LV / RV / HA / HB así como con los móviles en forma de T de los sistemas de helipuerto.

Extensiones móviles

Se pueden utilizar en aplicaciones que utilicen móviles convencionales y cuando sea necesario aumentar la distancia entre el producto y el viscosímetro (hasta 180 cm como máximo). Las extensiones de tipo D se pueden utilizar cuando la profundidad de inmersión es visible. Cuando no es observable, es necesario utilizar extensiones de tipo S.