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Viskosimeter

Kegel-Platte-Viskosimeter

Das Kegel-Platte-Viskosimeter wird auch als Kegel-Platte-Rheometer bezeichnet, da neben der Viskosität auch andere Fließeigenschaften bestimmt werden können.

Das Kegel-Platte-Rheometer besteht aus einer ebenen Platte mit dem Radius R und einem sehr stumpfen Kegel, die koaxial zueinander angeordnet sind. Die Kegelspitze liegt im Zentrum der Kreisplatte. Der Spalt zwischen Platte und Kegel ist der Scherspalt mit dem Winkel α, in dem die zu untersuchende Substanz eingebracht wird. Wenn die Kegeloberfläche und die Fläche der Platte ungefähr gleich groß sind (bei kleinem α), sind die Schubspannungen an der Platte und am Kegel ungefähr gleich groß und damit stimmen die Schergeschwindigkeiten an Platten- und Kegeloberfläche überein.

Es gilt für τ:

τ = 3 M d 2 π R 3 τ = Schubspannung R = Radius der Platte M d = Drehmoment

Daraus ergibt sich dann für die dynamische Viskosität η:

η = τ d v d y = 3 M d 2 π R 3 tan α ω η = dynamische Viskosität τ = Schubspannung d v d y = Schergeschwindigkeit R = Radius der Platte α = Winkel zwischen Platte und Kegel ω = Winkelgeschwindigkeit M d = Drehmoment
Abb.1
Kegel-Platte-Viskosimeter

Schematische Darstellung und Animation eines Volumenelements

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