粘度計 / viscometer
1 개요
기체와 액체의 점성률을 측정하는 기계다.
2 종류 및 특징
모세관 점도계와 회전식 점도계가 있다.
모세관 점도계는 비교적 높은 정밀도로 점도를 측정할 수 있고, 시료의 밀도를 측정하지 않고 직접 점도를 구할 수 있으며, 시료가 비교적 적은 양이라도 좋다.
모세관 점도계는 안지름이 균일한 모세관 속에 층류 상태로 시료를 흐르게 하여 일정 체적의 시료가 흐르는 데 필요한 시간을 측정하여 그 시료의 점도를 구하는 것으로서 미리 점도를 알고 있는 표준액을 사용하여 실험적으로 밀도를 구해두면, 임의 시료의 점도는 일정 체적의 시료가 흐르는 시간을 측정함으로써 구할 수 있다. 종류는 캐논, 펜스케 점도계(Cannon-Fenske) 우베로데(Ubbelohde) 점도계 오스트발트 점도계(Ostwald)가 있다. [1] 여담으로 위의 이미지는 오스트발트 점도계이다.
회전식 점도계의 경우 원반형태의 로터(회전자)를 시료안에 넣어 모터를 이용해 일정한 속도로 회전시켜 사용하는데, 이 회전 운동을 정상적으로 일으키키위 한 힘, 즉 회전 토크 값이 점도에 비례하는 것을 이용한 것이다. 회전이 정상 상테에 다다르면 점성에 의한 회전 토크값과 스프링의 돌아감에 의한 회전 토크 값이 맞게 걸려 스프링의 돌아가는 각이 시료의 점성에 비례하여 이것을 메모리 판상에 바늘로 표시하거나, 회전 토크로부터 점도의 환산한 값을 수치로서 디지털로 표시한다.
회전식은 원리적으로는 상당히 우수한 측정방법 이지만 넓은 측정 범위를 커버하기 에는 많은 종류의 로터가 필요하게 된다. 말하자면 하나의 로터로 측정 가능한 점도 범위가 좁고 로터를 교환한 시점에서 측정값의 연속성을 잃어버리게 된다고나 할까. 또 측정 정도가 왼전한 실제 점도에 대해 보증되어 있지 않기 때문에 저점도 영역에서의 측정오차가 커진다. 게다가 저점도 영역에서는 일정 이상의 토크를 검술 하기 위해 로터의 형태를 크게할 필요가 있으며 한편으로 고점도 영역에서는 큰 마찰력에 따른 로터가 가지는 운동 에너지가 커져 어느쪽이든 측정 개시부터 시료의 온도가 점차적으로 상승해 그에 따라 점도가 변화하여 정확한 측정값을 얻을 수 없는 경우가 있다.[2]