초음파 점도계로 점도를 측정할 수 있는 원리에 대해서

초음파 점도계로 점도를 측정할 수 있는 원리에 대해서

점도 센서가 되는 진동체

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액체의 점도를 측정하는 방법으로는 회전식 점도계가 널리 이용되고 있습니다.

다만 시료를 측정하기 위해서는 상당한 양을 필요로 합니다.

한편 소량의 시료로도 쉽게 측정할 수 있는 방법으로서 초음파 점도시계가 개발되고 있습니다.

이 점도계는 시료중에 점도센서의 진동체를 삽입함으로써 점도를 측정하는 원리입니다.

센서의 진동 진폭이라는 것은 액체 점도의 크기에 따라 좌우됩니다.

점성 저항이 클수록 진동은 억제되기 때문에 진폭 자체도 저하되는 원리에 의한 것입니다.

그것을 정진폭 회로를 통해 억제력에 대응하는 입전력을 실시하게 되는 것입니다.

입전 역량을 측정함으로써 시료의 점도를 산출할 수 있는 것입니다.

국제단위계의 점도가 되는 점성계수는 유체 내에 발생하는 전단변형의 시간변화로 나타납니다.

그 시간 변화는 전단 변형 속도를 나타내고 전단 응력과 관계에서 점도가 산출되는 원리가 되는 것입니다.

이는 전단운동에 대한 점성저항을 나타내므로 액체밀도와 관계되지 않습니다.

또한 액체에 온도 변화가 있을 경우에는 점성 계수도 좌우되게 됩니다.

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점성 저항에 극복하는 원리

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초음파 점도계에는 정진폭 회로가 설치되어 있어 진동체가 점성저항을 이겨내도록 전류가 흐르는 원리로 되어 있습니다.

그리고 진동체의 구동 전류를 측정함으로써 점도를 연산 처리하여 산출하게 됩니다.

초음파 점도계는 kS 규격에 따른 점도계 교정용 표준액에 의해 교정됩니다.

그러므로 측정하는 액체시료의 종류에 관계없이 표준액과의 비교측정이 되는 것입니다.

점성이 운동에 미치는 영향은 동점도라고도 불립니다.

전단운동을 할 때는 점성에 의해 에너지가 소비됩니다.

운동 속도를 일정하게 유지하려고 하면 그만큼 에너지를 소비하는 원리가 됩니다.

그 소비 전력을 측정하여 점도를 측정할 수 있다고 하는 것입니다.

온도 상승도 수반되므로 동시에 온도도 도모할 필요가 있습니다.

또 액체시료에 도전성이 있으면 액체의 점도를 정확히 측정하는 것이 어려워집니다.

반면 초음파 점도계의 경우는 압전 진동체의 한쪽 면을 실리콘 수지로 하는 방법이 있습니다.

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