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| viscosimetro digital brookfield |
INTRODUCCIÓN
Los viscosímetros Brookfield son utilizados frecuentemente para realizar mediciones de viscosidad de una variedad de materiales con comportamiento Newtoniano y no-Newtoniano.
Debido a la importancia de tales mediciones en muchos campos de la industria, existe la necesidad de incluir las mediciones con viscosímetros Brookfield en los sistemas de aseguramiento de calidad. Esto requiere que las mediciones sean trazables a patrones nacionales, lo cual necesariamente involucra la calibración de instrumentos y la declaración de su incertidumbre.
Es una práctica común entre la mayoría de los usuarios de viscosímetros Brookfield efectuar la verificación del viscosímetro, sin hacer la determinación del valor del factor F para cada combinación husillo/velocidad, que es propiamente lo que se hace en la calibración.
Un grupo menor de usuarios que realiza la calibración calculando el valor de los factores F se enfrenta con el problema de estimar la incertidumbre de medición teniendo un modelo matemático que no incluye lícitamente la temperatura y por lo tanto no representa su influencia en la viscosidad.
La intención de este trabajo es presentar un método práctico para la calibración de viscosímetros Brookfield y para la estimación de la incertidumbredel factor F.
Los viscosímetros Brookfield determinan la viscosidad de fluidos midiendo la fuerza necesaria para hacer girar un elemento inmerso (husillo) en el fluido de prueba. El husillo gira por la acción de un motor síncrono a través de un resorte calibrado. La deformación del resorte se observa en un indicador analógico, siendo la deformación proporcional a la viscosidad del fluido. La calibración de los viscosímetros Brookfield incluye la determinación del factor F, definido por la ecuación (1)
F= nr/lr
donde
LR es la lectura de viscosidad dinámica en el
viscosímetro cuando se usa un líquido de referencia
a una velocidad, husillo y tamaño de muestra
determinados.
El factor
F es una constante para cada combinación
husillo/velocidad del viscosímetro que se utiliza. Para
una combinación husillo/velocidad 1/50, la
calibración de un viscosímetro Brookfield modelo RV,
se llevó a cabo utilizando el líquido de referencia 710-
10 con un valor de viscosidad dinámica certificado
por el CENAM de 111,141 mPa·s.
La magnitud de influencia más importante en esta
calibración es la temperatura
T, que tiene una
relación directa con la viscosidad del líquido de
referencia. Un aumento de temperatura resulta en
una disminución de la viscosidad y viceversa. Este
cambio de la viscosidad
DhR está dado por la
siguiente relación:
U T
R R R
Dh = -h × × D (2)
donde
DT es la diferencia que pudiera existir entre la
temperatura durante la calibración y la temperatura
nominal de certificación del líquido de referencia
declarada en el certificado (si durante la calibración
del husillo, el líquido se mantiene estable a 25,0 °C y
el líquido de referencia esta certificado a 25,0 °C;
DT=0.
DT no debe ser mayor de 0,5 °C), y UR es el
coeficiente de temperatura de la viscosidad del
líquido de referencia:
(3)
Con estas relaciones, la viscosidad a la temperatura
durante la calibración se determina por:
U T
R MR MR R h
= h -h × ×D (4)
Donde
hMR es la viscosidad a la temperatura de
referencia.
El factor
F a la temperatura de referencia es
considerado como el mensurando.
Considerando las variaciones de temperatura durante
la calibración o una diferencia entre la temperatura de
calibración y la temperatura nominal de certificación
del líquido de referencia, se obtiene finalmente la
siguiente expresión para el
mensurando F:
R
MR MR R
MR R
L
U T
F F L T
- × ×D
= D =
h h
(
h , , ) (5)
IDENTIFICACIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LAS
FUENTES DE INCERTIDUMBRE
Líquido de Referencia:
La información relevante sobre el líquido de
referencia se encuentra en el certificado de
calibración. La fuente de incertidumbre relacionada
con el líquido de referencia es:
a)
Incertidumbre de hMR
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BIBLIOGRAFIA CENAM
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