Viscosímetro rotativo profissional inteligente com tela sensível ao toque ViscoQT 1000-Pro/S
Dados consistentes de viscosidade afetam diretamente a qualidade do produto, os tempos de liberação de lotes e a confiabilidade do processo. O viscosímetro rotativo profissional ViscoQT 1000-Pro/S oferece a laboratórios e linhas de produção uma maneira rápida e repetível de medir a viscosidade dinâmica de fluidos, desde solventes finos até pastas densas, tudo por meio de uma interface de tela sensível ao toque de 7 polegadas que simplifica a seleção do rotor, a entrada de velocidade e a exportação de dados.
Este viscosímetro rotacional pertence à categoria de Qualitest A linha de produtos ViscoQT mede a viscosidade quantificando o torque que um fuso rotativo encontra ao cisalhar uma amostra de fluido. Essa leitura de torque, combinada com a geometria do fuso e a velocidade de rotação, fornece um valor de viscosidade em milipascal-segundos (mPa.s), equivalente a centipoise (cP). Em três variantes de modelo (1S, 2S, 3S), o instrumento abrange uma faixa de medição de 10 mPa.s a 80,000,000 mPa.s, que abrange desde soluções aquosas fluidas até polímeros extremamente viscosos e emulsões asfálticas.
Esta página explica o princípio de funcionamento do ViscoQT 1000-Pro/S, os setores em que atua e como selecionar o modelo certo para seu laboratório ou ambiente de produção.
Como funciona o viscosímetro rotativo ViscoQT 1000-Pro/S
O ViscoQT 1000-Pro/S mede a viscosidade dinâmica girando um eixo calibrado (rotor) em uma amostra de fluido e detectando o torque resistivo. A lei da viscosidade de Newton define a viscosidade dinâmica como a razão entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento. O viscosímetro aplica uma taxa de cisalhamento conhecida por meio da rotação do eixo e mede a tensão de cisalhamento resultante como torque, calculando então a viscosidade a partir dessa relação.
O princípio fundamental: torque e resistência viscosa
Quando um eixo gira dentro de um fluido, o fluido oferece resistência a esse movimento. Essa resistência, chamada de arrasto viscoso, surge porque as camadas adjacentes do fluido se movem a velocidades diferentes umas em relação às outras. A camada em contato direto com a superfície do eixo se move na velocidade do eixo, enquanto as camadas mais distantes se movem progressivamente mais devagar. Esse gradiente de velocidade entre as camadas é a taxa de cisalhamento.
A força por unidade de área que cada camada exerce sobre a camada vizinha é a tensão de cisalhamento. Para um fluido newtoniano (cuja viscosidade permanece constante independentemente da taxa de cisalhamento), a relação é linear: a tensão de cisalhamento é igual à viscosidade dinâmica multiplicada pela taxa de cisalhamento. Um fluido de maior viscosidade gera mais torque no eixo na mesma velocidade de rotação. O sensor de torque interno do instrumento captura essa força resistiva e a converte em uma leitura de viscosidade.
Como o instrumento aplica esse princípio
O ViscoQT 1000-Pro/S executa a medição em uma sequência controlada. O operador seleciona um fuso (rotores nº 1 a nº 4 na configuração padrão, com um rotor nº 0 opcional para amostras de baixa viscosidade) e o imerge na amostra na profundidade marcada. Usando a interface de tela sensível ao toque, o operador insere uma velocidade de rotação. O processador ARM aciona o motor do fuso nessa velocidade e, simultaneamente, amostra o sinal de torque.
Como o instrumento suporta entrada de velocidade infinitamente variável, o operador pode definir qualquer velocidade de rotação dentro da faixa do instrumento. Essa capacidade é importante para fluidos não newtonianos, cuja viscosidade varia com a taxa de cisalhamento. Ao realizar testes em múltiplas velocidades, o operador pode analisar como a viscosidade aparente do fluido responde a diferentes condições de cisalhamento. O visor exibe a porcentagem de torque atual juntamente com o valor da viscosidade, permitindo que o operador verifique se a leitura está dentro de uma faixa confiável de medição.
O papel do controle de temperatura
A viscosidade depende fortemente da temperatura. Uma pequena variação de alguns graus pode alterar significativamente a leitura, especialmente para óleos, polímeros e fluidos de grau alimentício. O ViscoQT 1000-Pro/S resolve esse problema com uma sonda RTD (Detector de Temperatura por Resistência) integrada, que monitora a temperatura da amostra durante cada medição. Isso garante que cada valor de viscosidade tenha uma referência de temperatura correspondente, o que é essencial para a repetibilidade e para atender a métodos de teste padrão, como ASTM D2196 e ISO 2555.
Principais componentes e suas funções
O sistema de medição compreende diversos elementos que trabalham em conjunto para produzir dados precisos:
- Conjunto de eixos (rotores nº 1 a nº 4): Cada fuso possui uma geometria definida. Fusos maiores deslocam mais fluido e geram maior torque para uma determinada viscosidade, o que é adequado para amostras de baixa viscosidade. Fusos menores processam materiais de alta viscosidade sem exceder o alcance do sensor de torque.
- Sensor de torque: Capta a força de resistência que o fluido exerce sobre o eixo e a converte em um sinal elétrico que o processador lê.
- Processador com chip ARM: Gerencia a regulação de velocidade, a aquisição de sinais de torque, o cálculo de viscosidade e a renderização de dados em velocidades de processamento superiores às dos circuitos analógicos mais antigos.
- Sonda de temperatura RTD: Monitora a temperatura da amostra em tempo real, permitindo que o instrumento registre a temperatura juntamente com cada ponto de dados de viscosidade.
- Interface de tela sensível ao toque (7 polegadas): Apresenta viscosidade, velocidade, porcentagem de torque, faixa máxima de medição sob o rotor atual e opções de conversão de unidades em uma única tela.
Como selecionar o modelo correto do ViscoQT 1000-Pro/S
A escolha da variante de modelo e dos acessórios corretos começa com a compreensão das propriedades da sua amostra e dos requisitos de teste. Três fatores influenciam essa decisão.
Ajuste a faixa de medição à sua amostra.
Os três modelos diferem principalmente na faixa de medição de viscosidade. O modelo 1S abrange de 10 a 600,000 mPa.s, o 2S de 10 a 6,000,000 mPa.s e o 3S de 100 a 80,000,000 mPa.s. Selecione o modelo cuja faixa abranja confortavelmente a viscosidade das suas amostras. Operar próximo ao limite superior ou inferior da faixa reduz a confiabilidade da medição; portanto, escolha um modelo em que suas leituras típicas se situem na porção intermediária da faixa de torque (idealmente entre 20% e 80% do torque).
Considere as opções de eixo e adaptador.
Os rotores padrão (nº 1 a nº 4) atendem à maioria das aplicações. Para fluidos de baixa viscosidade próximos a 1.0 mPa.s, o rotor nº 0 opcional amplia o limite inferior de medição. Para laboratórios com volume de amostra limitado, o adaptador para amostras pequenas (ViscoQT-ACC 1602) requer apenas de 5 a 18 mL por teste. Observe que a seleção do adaptador para amostras pequenas altera os rotores disponíveis para nº 21, nº 27, nº 28 e nº 29, além de modificar a faixa de medição para cada variante do modelo.
Leve em consideração os requisitos de temperatura.
Se o seu processo exigir dados de viscosidade em temperaturas elevadas, considere adicionar o acessório Thermos (ViscoQT-ACC 1605) para medições até +300 °C. Para amostras que necessitam de resfriamento controlado, o banho termostático de baixa temperatura da Série THD mantém a temperatura da amostra estável durante os testes. O controle preciso da temperatura reduz a variabilidade das medições e atende aos requisitos de documentação de temperatura de normas como a ASTM D2196.
Perguntas frequentes
O que mede um viscosímetro rotativo?
Um viscosímetro rotacional mede a viscosidade dinâmica, que quantifica a resistência interna de um fluido ao escoamento sob a ação de uma força de cisalhamento. O ViscoQT 1000-Pro/S reporta a viscosidade em mPa.s (equivalente a centipoise) e pode converter automaticamente a viscosidade dinâmica em viscosidade cinemática quando o operador fornece a densidade da amostra.
Qual a precisão do ViscoQT 1000-Pro/S?
O instrumento oferece precisão de ±1.0% em toda a faixa de medição e repetibilidade de ±0.5%. Esses valores se aplicam a todas as três variantes do modelo (1S, 2S, 3S) quando o operador utiliza o fuso correto e mantém a leitura de torque dentro da faixa confiável do sensor.
Este viscosímetro pode testar fluidos não newtonianos?
Sim. Fluidos não newtonianos alteram sua viscosidade com a taxa de cisalhamento, portanto, o valor reportado por um viscosímetro rotacional é chamado de viscosidade aparente. O ViscoQT 1000-Pro/S suporta entrada de velocidade infinitamente variável, o que permite ao operador testar a mesma amostra em múltiplas velocidades e observar como a viscosidade se altera com a mudança das condições de cisalhamento.
Quais são as normas seguidas por um viscosímetro rotacional?
Os viscosímetros rotacionais são compatíveis com métodos de teste como ASTM D2196 (propriedades reológicas de materiais não newtonianos), ISO 2555 (viscosidade aparente de plásticos e resinas) e ASTM D1084 (viscosidade de adesivos). O ViscoQT 1000-Pro/S oferece as configurações de fuso, faixas de velocidade e precisão de medição de torque exigidas por esses métodos.
Como escolher o fuso certo para minha amostra?
Selecione um fuso que posicione a leitura de torque entre 20% e 80% da faixa total do sensor na velocidade desejada. O ViscoQT 1000-Pro/S simplifica esse processo: insira qualquer velocidade e o visor mostrará a faixa máxima de medição para cada rotor disponível, permitindo que o operador identifique rapidamente qual fuso é o mais adequado para a viscosidade da amostra.
Qual o volume de amostra necessário para o ViscoQT 1000-Pro/S?
Com rotores padrão, o instrumento requer um recipiente para amostra (normalmente um béquer de 600 mL) com capacidade suficiente para imergir o fuso até a linha de marcação. O adaptador opcional para amostras pequenas reduz o volume necessário para 5 a 18 mL, o que é útil para formulações caras ou escassas durante testes de P&D.
