Temperaturkompensation

Für die Berechnung der Viskosität bei Referenztemperatur

Ausgefeilte Viskositätsprozessoren ermöglichen die Berechnung der Viskosität bei der Referenztemperatur durch gleichzeitige Messung von Viskosität und Temperatur im Prozess:

ηReferenztemperatur = f(ηProzesstemperatur, ΤProzess ).

Diese Berechnung, die als Temperaturkompensation bezeichnet wird, ist möglich, wenn Daten über den Einfluss der Temperatur auf ein Referenzprodukt; das sich ähnlich wie das gemessene Produkt verhält, verfügbar sind. Diese Daten können entweder in Form einer Tabelle, einer Kurve oder einer Gleichung vorliegen.

Die Genauigkeit der Extrapolation der temperaturkompensierten hängt natürlich von der Genauigkeit der Daten; der Abweichung des Verhaltens zwischen dem Referenzprodukt und dem tatsächlichen Produkt sowie der Differenz zwischen Prozess- und Referenztemperatur ab. Bei Erdölprodukten, deren Verhalten mithilfe der mathematischen Beziehungen in ASTM D 341-93 beschrieben werden kann, führt die Temperaturkompensation zu sehr guten Ergebnissen.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Die kinematische Viskosität

Messung der Viskosität der Kinematik von Flüssigkeiten

Wenn newtonsche Flüssigkeiten mit Kapillarviskosimetern getestet werden, wird die Viskosität in Einheiten der kinematik Viskosität angegeben. Die Schwerkraft wird als Kraft verwendet, die die Flüssigkeit durch die Kapillare treibt. Dichte der Probe ist ein zusätzlicher Parameter.

Die kinematik Viskosität und die dynamische Viskosität sind durch die folgende Formel miteinander verbunden:

ν=η/ρ (m²/s) mit   

ν = kinematische Viskosität in m²/s,   

η = dynamische Viskosität in Pa.s 

und 

ρ = Dichte in kg/m3.

Die kinematische Viskosität wurde früher in “Stokes” [St] oder “Centistokes” [cSt] angegeben.

1 cSt = 1 mm²/s = 10-6 m²/s, wobei zu beachten ist, dass 1St = 100 cSt.

Für eine Flüssigkeit mit einer Dichte von annähernd 1000 kg/m3 (Dichte = 1) kann man folgende Annäherung vornehmen: 1cSt = 1cP (siehe dynamische Viskosität).

Zu beachten: Die Werte “Sekunden Ford Coupe”, “Grad Engler”, “Sekunden Saybolt oder Redwood” sind nur relative Viskositätswerte, die bei nicht-newtonschen Flüssigkeiten nicht in absolute Viskositätswerte η oder ν umgerechnet werden können.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Messung der dynamischen Viskosität

Die kontinuierliche Kontrolle der dynamischen Viskosität als Faktor für eine optimale Qualität des Endprodukts.

Viskosität (von lateinisch viscum) n. f.: Zustand von etwas, das zähflüssig ist. PHYS Eigenschaft einer Flüssigkeit, den Kräften, die die Teilchen, aus denen sie besteht, gegeneinander verschieben, einen Widerstand entgegenzusetzen.  Quelle: © Hachette Livre, 1997

Isaac Newton war der erste, der das Grundgesetz der Viskosimetrie aufstellte, das das Fließverhalten einer idealen Flüssigkeit beschreibt.

τ = η.D wobei τ = Tangentialspannung (N/m²) und D oder g = Geschwindigkeitsgradient (n-1).

Die Lösung dieser Gleichung für die dynamische Viskosität ergibt: η = τ/D in Pa.s.

Zu beachten: Im SI-System ist die Einheit Pascal.Sekunde (Pa.s) oder auch MilliPascal.Sekunde (mPa.s). In der Industrie finden wir andere Einheiten, von denen die am häufigsten verwendeten die Centipoise (cP) und die Poise (P) sind:

Courbe de la viscosité en fonction de la température

Kurve der Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur.

  • 1 Pa.s = 1.000 mPa.s
  • 1 mPa.s = 1 cP
  • 1 P = 100 cP

Typische Werte für die Viskosität bei 20 °C (mPa.s) :

  • Aceton: 0,32
  • Wasser: 1
  • Quecksilber: 1,5
  • Grapefruitsaft: 2~5
  • Blut (bei 37 °C): 4~15
  • Kaffee mit Sahne: 10
  • Olivenöl: 102
  • Honig: 104
  • Teer: 106
  • Bitumen: 108

Die Viskosität von Flüssigkeiten nimmt mit steigender Temperatur ab.

In der Industrie hat die Viskosität eine sehr große praktische Bedeutung, da sie das Fließverhalten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen und entlang von Wänden bestimmt. Sie ermöglicht die direkte oder indirekte Messung bestimmter Produkteigenschaften (Textur, Polymergröße …). Sie ist Voraussetzung für das reibungslose Funktionieren von Prozessen (Verbrennung, Drucken, Beschichten…).

Bei industriellen Herstellungsprozessen bieten die Vibrationsviskosimeter mit Explosionsschutz- (ATEX) und/oder 3A-Sanitär-Zertifizierung alle Garantien für eine ausgezeichnete, kontinuierliche Kontrolle der dynamischen Viskosität, die ein Faktor für eine optimale Qualität des Endprodukts ist.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube
Oder kommen Sie und entdecken Sie unsere Lösungen

Wie helfen Sofraser-Viskosimeter der Industrie, ihre Umweltbelastung zu reduzieren?

Seit über 40 Jahren bietet Sofraser umweltfreundliche Prozessviskosimeter an.

Nachhaltig und umweltfreundlich gestaltet, hat sich das Unternehmen dafür entschieden, seine Messgeräte mit Komponenten herzustellen, die aus der Nähe bezogen werden.

Die Sofraser Viskosimeter bringen die Resonanzfrequenz-Schwingungstechnologie in robuste, leicht zu integrierende Systeme ein und sorgen durch die kontinuierliche und sofortige Messung der Viskosität für einen schnellen Return on Investment in den verschiedenen Industrieprozessen.

Das MIVI-Viskosimeter von Sofraser ermöglicht die Reduzierung von Verschwendung und die Kontrolle des Ressourcenverbrauchs durch die Kontrolle des industriellen Prozesses. Sie reduzieren Ihren Einfluss auf die Umwelt, indem Sie Ihre Prozesse optimieren: weniger Ressourcenverbrauch, weniger Umweltverschmutzung.

Die umweltfreundlich gestalteten Sensoren verursachen keine Freisetzung in Luft, Wasser und Boden. Mit einem sehr geringen Energieverbrauch garantiert das Sofraser-Viskosimeter eine Optimierung des Energiebedarfs.

Der MIVI-Sensor ist darüber hinaus sehr kostengünstig. Er hat keine Verschleißteile und benötigt nur wenig Wartung. Langlebig und reparierbar, funktionieren einige Viskosimeter auch nach mehr als vierzig Dienstjahren noch einwandfrei. Darüber hinaus sind diese Instrumente vollständig recycelbar.

Treffen Sie nachhaltige Entscheidungen. Indem Sie sich für unser Unternehmen entscheiden, verringern Sie bereits Ihre Auswirkungen auf die Umwelt.

Entdecken Sie unsere Auszeichnungen für unser Engagement :

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Inwiefern dient das Viskosimeter als Referenz bei der Überwachung der Enzymwirksamkeit?

Definition des Enzym :

Fast alle Biomoleküle, die chemische Reaktionen in Zellen katalysieren können, sind Enzym. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion zu verringern und damit die Reaktionsgeschwindigkeit einer Zubereitung zu erhöhen.

Heute werden neben den natürlichen Enzymen zahlreiche synthetische Versionen im Labor hergestellt, um ihre Aktivität zu verbessern und neue Eigenschaften zu entwickeln, um sie an den industriellen Sektor anzupassen und u. a. immer wirksamere natürliche Reinigungsprodukte herzustellen.

Zur Messung der Aktivität der Cellulaselösung ist eine effiziente Technik erforderlich, um den Herstellungsprozess zu kontrollieren und die Endqualität zu gewährleisten. Die so genannte DNSA-Methode, die auf der Verringerung der Viskosität einer CMC-Lösung in Kontakt mit dem Enzym beruht, ist eine der wirksamsten Techniken, erfordert jedoch ein Viskosimeter, dessen Leistung der Herausforderung gewachsen ist.

Die Lösung liegt bei Sofraser Needle, dem Erfinder des MIVI-Resonanzfrequenz-Viskosimeters. Für diese Art von Projekten bietet die geringe Größe der Nadel; des aktiven Teils des Viskosimeters, sowie seine hohe Empfindlichkeit eine originelle und automatisierte Lösung.

Seit Anfang der 90er Jahre wurde der MIVI-Sensor in mehrere Produktentwicklungen integriert, so dass ein halbes Dutzend Patente angemeldet werden konnte; in denen das Sofraser-Viskosimeter als Referenz für die Messung der Enzymleistung verwendet wird.

Sie sagen über uns:

“Die Analysemethode mit dem MIVI-Sensor ist die effizienteste. Die Genauigkeit der enzymatischen Aktivität entspricht perfekt unseren Anforderungen; das Probenvolumen ist minimal und die Anwender schätzen die einfache Reinigung der Nadel.“ – Forscher im Enzymlabor, in Dänemark

Lesen Sie auch unsere Fallstudie über eine Biotech-Branche.

Möchten Sie mehr über unseren MIVI Hygienic erfahren? Laden Sie das ausführliche Merkblatt auf unserer MIVI-Seite herunter.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Wie können empfindliche Viskosimeter das Mischen von Kosmetika verbessern?

In der Kosmetika industrie sind Konsistenz, Dichte, Formbarkeit und Fließfähigkeit Elemente, die die Viskosität ausmachen.

Das Material von Kosmetika :

Bei kosmetischen Proben besteht die Herausforderung für die führenden Hersteller von Hautpflegeprodukten darin, eine hohe Produktqualität mit einer optimierten Nutzung von Ressourcen und Zeit zu verbinden.

Ob Gesichtscremes, Duschgels, Make-up-Entferner oder verschiedene Reinigungsmittel, die ein breites Spektrum an Viskositäten abdecken. In der Kosmetikproduktion werden die Inhaltsstoffe in industriellen Tanks gemischt; die Produktionszyklen dauern bis zu sechs Stunden und umfassen mehrere Arbeitsgänge bei kritischen Viskositäten. Neben der exakten Bestimmung der Viskosität in kritischen Phasen ist es entscheidend, die Entwicklung der Viskosität und ihre Ursachen zu überwachen.

Das MIVI-Viskosimeter dient zur schnellen Bestimmung der Viskosität bei hoher Schergeschwindigkeit, sowohl in der Prozessüberwachung als auch in einem Entwicklungslabor.

Das MIVI ist einfach zu bedienen und kann zur Messung der Viskosität aller Arten von flüssigen und zähflüssigen Proben im Rahmen der täglichen Labortätigkeit eingesetzt werden.

Mit der EHEDG-Zertifizierung im Januar 2021 ist der MIVI von SOFRASER der einzige Viskositätssensor, der den Grundsätzen und Regeln der Hygienekontrolle entspricht, von der Auswahl der Materialien bis zur Konzeption, Installation und Wartung der Geräte. Dank dieses Know-hows in Bezug auf empfindliche Produkte in einer hygienischen Umgebung ist das MIVI von Sofraser das am besten geeignete Instrument mit seiner großen Auswahl an elektronischen Schnittstellen, die Korrelationen (wie Konsistenz, Konzentration…) ermöglichen. Es wird in-line installiert, aber auch andere Installationsoptionen auf Tanks sind verfügbar.

Mit dem MIVI kann durch die kontinuierliche und sofortige Überwachung der Viskosität in jedem Mischtank die Fehlerquote um 30 % gesenkt werden. Die Identifizierung kritischer Viskositätsvorgänge und der Ursachen von Viskositätsänderungen verbessert auch das Produktionsmanagement der Inhaltsstoffe und reduziert die Gesamtprozesszeit.

Das Inline-Viskosimeter ermöglicht daher eine Optimierung und Automatisierung des Mischprozesses. Für die Bediener ist die Anzeige der momentanen Viskosität eine Genugtuung und hat einen positiven und weitreichenden Effekt.

Sie sagen über uns:

“Die Auswirkungen auf unsere Produktion sind enorm. Seit wir das MIVI-Viskosimeter in unseren Produktionslinien einsetzen, reagiert der Verarbeiter direkt auf schlechte Viskositätswerte. Darüber hinaus wird das Volumen des blockierten Produkts reduziert; die Stillstandszeit des Tanks verringert und der Verlust von Inhaltsstoffen ist jetzt unbedeutend. Es ist uns gelungen, alle toten Zonen zu beseitigen und Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Die Lösung von Sofraser ist perfekt für unseren Mischprozess geeignet.” – Qualitätsmanager einer Hautpflegeproduktion

Lesen Sie unsere Fallstudie über eine Kosmetikindustrie.

Möchten Sie mehr über unser MIVI Hygienic erfahren? Laden Sie das detaillierte Datenblatt auf unserer MIVI-Seite herunter.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Wie können vielseitige Viskosimeter die Verkapselungsprozesse optimieren?

In der pharmazeutischen Industrie erfordert die Perfektionierung Verkapselungs Produkte die vollständige Kontrolle über mehrere Verarbeitungsschritte; darunter die Verkapselung, bei der eine Substanz in eine stabile Hülle, die sogenannte Kapsel, eingeschlossen wird.

Der Zweck dieser Kapseln ist es, die Substanz vor Wechselwirkungen mit der äußeren Umgebung zu schützen oder die Substanz an den Ort zu transportieren; an dem sie freigesetzt wird, um zu wirken.

Heute gibt es zwei Arten von Kapseln: die Hartschalenkapsel und die Weichschalenkapsel; die beide aus einem Geliermittel (Gelatine), einem tierischen Protein oder Polysacchariden und Derivaten bestehen. 

Qualität des Endprodukts hängt von der vorgelagerten Produktion der Geliermittel durch die Verarbeitung von Naturstoffen; der Herstellung der Schalen und deren Versiegelung nach der Abfüllung des Wirkstoffs ab.

Die Viskosität ist eine Schlüsselspezifikation des Geliermittels, das bei der Herstellung der leeren Kapseln durch das Tauchverfahren und in einem weiteren Schritt bei der Versiegelung nach der Befüllung mit dem Wirkstoff eingesetzt wird.

Die von SOFRASER angebotene Lösung:

Das von Sofraser erfundene MIVI-Resonanzfrequenz-Schwingungsviskosimeter ist für seine große Vielseitigkeit bekannt, die es ermöglicht, das MIVI-Viskosimeter für schwierige oder anspruchsvolle Prozesse, einschließlich hygienischer Prozesse, einzusetzen. Die empfindliche und zuverlässige Messung trägt nicht nur zur vorgelagerten Produktion von Gelatine bei, sondern ermöglicht auch eine perfekte Überwachung und Kontrolle der Viskosität bei der Herstellung und Versiegelung von Kapseln.

Das MIVI-Viskosimeter wird erfolgreich von Gelatineherstellern eingesetzt, deren Anliegen Qualität, Sicherheit und die Einhaltung der Spezifikationen des Endprodukts sind. Kapselhersteller nutzen die Vorteile der Viskositätskontrolle, um die beste Leistung des Tauchprozesses im Gelatinebad zu gewährleisten. Kapselhersteller profitieren von der Viskositätskontrolle, um die beste Leistung des Tauchprozesses im Gelatinebad zu gewährleisten. Schließlich wird MIVI in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt, um die Viskosität des Dichtungsmittels während der Anwendungsphase zu kontrollieren und die Sicherheit der Endverbraucher zu gewährleisten. Darüber hinaus gewährleistet das MIVI dank seiner sofortigen und kontinuierlichen Messung die Rückverfolgbarkeit der Herstellungsbedingungen.

Entdecken Sie auch unsere Fallstudie über die Pharmaindustrie.

Möchten Sie mehr über unseren Hygienic MIVI erfahren? Laden Sie das ausführliche Datenblatt auf unserer MIVI-Seite herunter.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Wie gewährleisten hygienische Viskosimeter die Qualität von Frischkäse?

Frischkäse wird aus geronnener und abgetropfter Milch hergestellt, mit wenig Verarbeitung. Die Details der Rezepturen und das Know-how der einzelnen Hersteller sowie der Trockenmasse- und Fettgehalt und mögliche aromatische Zutaten machen den Unterschied zwischen den vielen Marken aus.

Die Herstellung von Molkereiprodukten erfordert eine strenge Kontrolle des Trockenmassegehalts. Präzision dieser Messung vermeidet die Überdosierung von Trockensubstanz; die Materialeinsparung ermöglicht die Regelmäßigkeit des Funktionierens der automatischen Verpackungsmaschinen, die Konsistenz der Textur des Endprodukts und die Beständigkeit der kommerziellen Qualität zur Zufriedenheit der Verbraucher.

Für die französischen Marktführer in der Frischkäse industrie wird Exzellenz dadurch erreicht; dass die Qualität des Frischkäses nach der Homogenisierung des Bruchs in Echtzeit perfekt kontrolliert wird.

Da es für viele Produkte eine bekannte Beziehung zwischen Trockenmasse und Viskosität gibt, schlägt. Sofraser die Installation eines MIVI Inline-Viskosimeters direkt am Kessel vor; um eine präzise Optimierung der Trockenmasse-Konzentration bei der Frischkäseproduktion zu gewährleisten.

Dank seiner Robustheit, Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit gegenüber Schwankungen in der Textur und Konsistenz von Molkereiprodukten überwacht der Sensor kontinuierlich die Produktspezifikationen in Echtzeit und ermöglicht so erhebliche Einsparungen bei den Rohstoffen, aber auch die Beseitigung von Verlusten durch schlechte Produktion und schließlich eine drastische Reduzierung von Kundenreklamationen.

Siehe auch unsere Fallstudie über eine Molkereiindustrie.

Möchten Sie mehr über unser Hygienic MIVI erfahren? Laden Sie das detaillierte Datenblatt auf unserer MIVI-Seite herunter.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Warum sollte man die Viskosität einer Flüssigkeit messen?

Die Viskosität ist eine wichtige physikalische Eigenschaft der Mehrzahl der in der Industrie hergestellten und verwendeten Flüssigkeiten. Sie ermöglicht :

  • Direkt die Qualität des Endprodukts charakterisieren (Schmieröle, Kraftstoffe, Flüssigkeit, Farben, Lacke, …)
  • Indirekt eine Gebrauchseigenschaft des Endprodukts oder im Verlauf der Herstellung charakterisieren (Trockenmassegehalt, Brix, Textur einer Käsespezialität, Polymergröße, …)
  • Den Verlauf von physikalisch-chemischen Reaktionen während des Herstellungsprozesses kontrollieren,
  • Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion einer Anlage und Gewährleistung ihrer Leistung oder der Qualität des Endprodukts (Brenner, Motor, Druckmaschine, …),
  • Dimensionierung der Ausrüstung (Pumpen, Rührwerke, …)

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Der Viskositäts index

Der Viskositätsindex (VI, Viscosity Index) kommt als Fachbegriff zum Einsatz in der Erdöl-Industrie. Es stellt eine Eigenschaftswerte der Qualität für Schmierstoffe und hydraulische Flüssigkeiten dar. Der VI betrachtet der Einfluss der Temperatur auf der kinematischen Viskosität einer Flüssigkeit.

Der Viskositäts index wird insbesondere in der Ölindustrie verwendet.

Die Viskosität der Schmierstoffe und der hydraulische Flüssigkeiten ist ein wesentlicher Parameter. Wenn der Schmierstoffe zu viskös ist, wird viel mehr Energie nötig, um die Maschinen im Anschlag zu bringen. Es wird die Energieverbrauch und die Herstellungskosten erhöhen bzw. die Effektivität erniedrigen.

Wenn das Öl überflüssig ist, sind die Schmierungsleistungen schlechter und erhöht sich das Risiko einer Aufreibung. Die genaue Kontrolle der Viskositätsindex sichert die Qualität und die Reproduzierbarkeit der Fertigung für jeden Anwendungsbereich.

Zum Einsatz bezüglich der Schmierung von Motoren kommt das Fett/öl des Autos. Dieses Öl vermindert die Reibungen zwischen die Bauteile. Die Wirkungen des Öl soll für alle den Temperaturbereich gelten; als der Motor vor dem Start noch kalt ist (Raumtemperatur), aber auch entlang jede Stand, in welchem der Motor im Betrieb ist (200° bis 300°C). Die besten Öle entsprechend dem höchsten Viskositätsindex haben eine „konstante“ Viskosität auf ihrem Temperaturbereich.

Der Index-Skalen entspricht die untere Temperatur:

  • 100° Fahrenheit (40°C)
  • 210° Fahrenheit (100°C)

Am Anfang wurde diese Skala mit 0 bis 100 VI (qualitativ hochwertige öl) abgestuft. Heutzutage scheint mit der Prozessverbesserungen noch bessere fertigte Öle und Additive mit eine höher VI. Solche synthetische Öle überschreiten 400 VI. Während des Fertigungsprozess des Schmieröles garantiert das Thermoset MIVI 9731VI (ATEX-zertifiziert) eine feine und kontinuierliche Überwachung der Viskositätsindex. Das erlaubt die Beste Qualität möglich.

Besuchen Sie uns auf LinkedIn und YouTube

Wenn Sie Fragen haben, füllen Sie bitte das Formular aus.

    Ich möchte kontaktiert werden von :