pobieranie: CW115
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia
TEMAT : Badanie współczynnika lepkości cieczy za pomocą
wiskozymetru H(PPLERA
Imię i nazwisko :
Marek Czaplicki Jacek Szulc
Wydział Elektryczny Semestr trzeci Rok akademicki 1995 / 96
ZESPÓŁ :
11 Data wyk. ćw.
13.10.95 r. OCENA : PODPIS :
Pomiar współczynnika lepkości za pomocą wiskozymetru polega na
mierzeniu czasu opadania kulki w cylindrycznej, nachylonej do pionu pod
kątem 10( rurze napełnionej badaną cieczą. Element grzejny
wbudowany do wiskozymetru umożliwia pomiar lepkości dla różnych
temp. Średnica kulki jest zbliżona do średnicy rury i słuszność
zachowuje ogólna zależność wynikająca z równań:
a mianowicie:
Gęstość cieczy ( oleju mineralnego ) wyznaczamy z zależności :
(1 = (0 ( 1 - ( (T )
gdzie : (0 - gęstość oleju w temp. 25 (C ( (0 =
0.96 g/cm3 )
( - współczynnik ( ( = 5.0 .
10-4 deg-1 )
Stałą kulki K można wyznaczyć stosując ciecz o znanej lepkości i
gęstości i mierząc czas opadania kulki. Gdy znana jest stała K1 dla
jednej kulki, to stosując drugą kulkę o tej samej gęstości łatwo
można wyznaczyć dla niej stałą K2, z zależności:
Wartości tych stałych podane są w opisie przyrządu.
Cylinder z cieczą badaną jest otoczony płaszczem cieczy
termostatującej. Dla poszczególnych zakresów temp. stosuje się
różne ciecze:
+1(C - +95(C -- woda destylowana ,
+80(C - +150(C -- gliceryna (czysta lub zmieszana w odpowiednim
stosunku z wodą),
-60(C - +30(C -- alkohol etylowy lub metylowy ( czysty albo zmieszany
w odpowiednim stos. z wodą ).
ąca o temp. utrzymywanej z dokładnością rzędu 0.05(C cyrkuluje
między zbiornikiem termostatu i płaszczem termostatującym
wiskozymetru. Przyczyną cyrkulacji cieczy jest pompka wirnikowa
termostatu związana z ruchem jego mieszadła.
Do regulacji temp. służy termometr kontaktowy w termostacie
sterujący pracą przerywacza rtęciowego w obwodzie grzejnika
termostatu.
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI:
Odaretować wiskozymetr przez wykręcanie śruby, obrócić o 180( i
poczekać do momentu opadnięcia kulki na dno.
Ponownie obrócić wiskozymetr o 180( i zaaretować w położeniu
pomiarowym.
Pięciokrotnie zmierzyć czas opadania kulki od punktu A do punktu B i
obliczyć czas średni.
Włączyć element grzejny termostatu i mieszadło zapewniające
ciągły przepływ cieczy termostatującej. Ustawić za pomocą
termometru kontaktowego termostatu żądaną temp. (po uprzednim
sprawdzeniu zakresu pomiarowego termometru).Poczekać do chwili
uzyskania żądanej temp. i dokonać jej odczytu na termometrze.
Dla kilku temp. zmierzyć po pięć razy czasy opadania kulek i
obliczyć czasy średnie oraz lepkość.
UWAGA: Przed przystąpieniem do pracy z termostatem, zapoznać się z
jego instrukcją obsługi. Ponieważ napełnianie rurki pomiarowej
badaną cieczą oraz dobór kulki są sprawą kłopotliwą i
wymagającą pewnej wprawy, czynności tych w niniejszym ćwiczeniu nie
wykonuje się, stąd pominięcie jej w opisie ćwiczenia.
OCENA METODY POMIAROWEJ:
Wiskozymetr H(pplera jest przyrządem precyzyjnym pozwalającym
osiągnąć dużą dokładność pomiaru. Granica błędu waha się od
(0.5 do (2% w zależności od średnicy kulki. Bardzo istotne jest
odpowiednie dobranie kulki, gdyż zbyt duża prędkość opadania tejże
pociąga za sobą ruch burzliwy cieczy badanej i z nim zawyżone
wartości dla współczynnika lepkości. Przy zachowaniu jednakowych
warunków pomiaru uzyskuje się powtarzalne wyniki. Przyrząd jest tak
dokładny, że już zmiana temp. o setne stopnia odbija się na czasie
opadania kulki.
TABELA POMIAROWA :
L.p. h T t [ s ]
tśr. ( (
[ m ] [ (C ] 1 2 3 4 5 [ s ] [ cP ] [ Nsm-2 ]
1 0.1 28 91.4 90.9 91.3 91.7 90.9 91.24 801.96 0.80196
2 0.1 33 83.9 82.8 83.2 84.2 83.7 83.56 734.76 0.73476
3 0.1 37 76.7 76.5 77.2 76.4 77.0 76.76 675.16 0.67516
4 0.1 41.5 1.0 70.7 70.8 70.5 70.4 70.82 623.08 0.62308
5 0.1 45.5 66.4 65.9 66.1 66.7 65.3 66.08 581.54 0.58154
6 0.1 52.5 59.9 59.7 58.3 59.5 60.1 59.50 523.85 0.52385
7 0.1 56.5 55.5 56.1 56.3 55.3 55.9 55.82 491.66 0.49166
8 0.1 61.5 51.2 50.9 52.3 51.7 51.5 51.52 453.91 0.45391
Niepewność maksymalną pomiaru wyznaczamy metodą różniczki
zupełnej zgodnie z zależnością :
W naszym przypadku zależność ta przyjmie postać :
((=K((-(1)(t + Kt(0((T
Niepewności dla wszystkich wykonanych pomiarów zestawiono w tabeli :
L.p. ( [ Nsm-2 ] (( [ Nsm-2 ]
1. 0.80196 0.0017847
2. 0.73476 0.0017831
3. 0.67516 0.0017816
4. 0.62308 0.0017804
5. 0.58154 0.0017795
6. 0.52385 0.0017783
7. 0.49166 0.0017779
8. 0.45391 0.0017772
Wykres zależności współczynnika lepkości oleju mineralnego od
temperatury :
STRONA \# "'Strona: '#'
CW115
Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia
TEMAT : Badanie współczynnika lepkości cieczy za pomocą
wiskozymetru H(PPLERA
Imię i nazwisko :
Marek Czaplicki Jacek Szulc
Wydział Elektryczny Semestr trzeci Rok akademicki 1995 / 96
ZESPÓŁ :
11 Data wyk. ćw.
13.10.95 r. OCENA : PODPIS :
Pomiar współczynnika lepkości za pomocą wiskozymetru polega na
mierzeniu czasu opadania kulki w cylindrycznej, nachylonej do pionu pod
kątem 10( rurze napełnionej badaną cieczą. Element grzejny
wbudowany do wiskozymetru umożliwia pomiar lepkości dla różnych
temp. Średnica kulki jest zbliżona do średnicy rury i słuszność
zachowuje ogólna zależność wynikająca z równań:
a mianowicie:
Gęstość cieczy ( oleju mineralnego ) wyznaczamy z zależności :
(1 = (0 ( 1 - ( (T )
gdzie : (0 - gęstość oleju w temp. 25 (C ( (0 =
0.96 g/cm3 )
( - współczynnik ( ( = 5.0 .
10-4 deg-1 )
Stałą kulki K można wyznaczyć stosując ciecz o znanej lepkości i
gęstości i mierząc czas opadania kulki. Gdy znana jest stała K1 dla
jednej kulki, to stosując drugą kulkę o tej samej gęstości łatwo
można wyznaczyć dla niej stałą K2, z zależności:
Wartości tych stałych podane są w opisie przyrządu.
Cylinder z cieczą badaną jest otoczony płaszczem cieczy
termostatującej. Dla poszczególnych zakresów temp. stosuje się
różne ciecze:
+1(C - +95(C -- woda destylowana ,
+80(C - +150(C -- gliceryna (czysta lub zmieszana w odpowiednim
stosunku z wodą),
-60(C - +30(C -- alkohol etylowy lub metylowy ( czysty albo zmieszany
w odpowiednim stos. z wodą ).
ąca o temp. utrzymywanej z dokładnością rzędu 0.05(C cyrkuluje
między zbiornikiem termostatu i płaszczem termostatującym
wiskozymetru. Przyczyną cyrkulacji cieczy jest pompka wirnikowa
termostatu związana z ruchem jego mieszadła.
Do regulacji temp. służy termometr kontaktowy w termostacie
sterujący pracą przerywacza rtęciowego w obwodzie grzejnika
termostatu.
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI:
Odaretować wiskozymetr przez wykręcanie śruby, obrócić o 180( i
poczekać do momentu opadnięcia kulki na dno.
Ponownie obrócić wiskozymetr o 180( i zaaretować w położeniu
pomiarowym.
Pięciokrotnie zmierzyć czas opadania kulki od punktu A do punktu B i
obliczyć czas średni.
Włączyć element grzejny termostatu i mieszadło zapewniające
ciągły przepływ cieczy termostatującej. Ustawić za pomocą
termometru kontaktowego termostatu żądaną temp. (po uprzednim
sprawdzeniu zakresu pomiarowego termometru).Poczekać do chwili
uzyskania żądanej temp. i dokonać jej odczytu na termometrze.
Dla kilku temp. zmierzyć po pięć razy czasy opadania kulek i
obliczyć czasy średnie oraz lepkość.
UWAGA: Przed przystąpieniem do pracy z termostatem, zapoznać się z
jego instrukcją obsługi. Ponieważ napełnianie rurki pomiarowej
badaną cieczą oraz dobór kulki są sprawą kłopotliwą i
wymagającą pewnej wprawy, czynności tych w niniejszym ćwiczeniu nie
wykonuje się, stąd pominięcie jej w opisie ćwiczenia.
OCENA METODY POMIAROWEJ:
Wiskozymetr H(pplera jest przyrządem precyzyjnym pozwalającym
osiągnąć dużą dokładność pomiaru. Granica błędu waha się od
(0.5 do (2% w zależności od średnicy kulki. Bardzo istotne jest
odpowiednie dobranie kulki, gdyż zbyt duża prędkość opadania tejże
pociąga za sobą ruch burzliwy cieczy badanej i z nim zawyżone
wartości dla współczynnika lepkości. Przy zachowaniu jednakowych
warunków pomiaru uzyskuje się powtarzalne wyniki. Przyrząd jest tak
dokładny, że już zmiana temp. o setne stopnia odbija się na czasie
opadania kulki.
TABELA POMIAROWA :
L.p. h T t [ s ]
tśr. ( (
[ m ] [ (C ] 1 2 3 4 5 [ s ] [ cP ] [ Nsm-2 ]
1 0.1 28 91.4 90.9 91.3 91.7 90.9 91.24 801.96 0.80196
2 0.1 33 83.9 82.8 83.2 84.2 83.7 83.56 734.76 0.73476
3 0.1 37 76.7 76.5 77.2 76.4 77.0 76.76 675.16 0.67516
4 0.1 41.5 1.0 70.7 70.8 70.5 70.4 70.82 623.08 0.62308
5 0.1 45.5 66.4 65.9 66.1 66.7 65.3 66.08 581.54 0.58154
6 0.1 52.5 59.9 59.7 58.3 59.5 60.1 59.50 523.85 0.52385
7 0.1 56.5 55.5 56.1 56.3 55.3 55.9 55.82 491.66 0.49166
8 0.1 61.5 51.2 50.9 52.3 51.7 51.5 51.52 453.91 0.45391
Niepewność maksymalną pomiaru wyznaczamy metodą różniczki
zupełnej zgodnie z zależnością :
W naszym przypadku zależność ta przyjmie postać :
((=K((-(1)(t + Kt(0((T
Niepewności dla wszystkich wykonanych pomiarów zestawiono w tabeli :
L.p. ( [ Nsm-2 ] (( [ Nsm-2 ]
1. 0.80196 0.0017847
2. 0.73476 0.0017831
3. 0.67516 0.0017816
4. 0.62308 0.0017804
5. 0.58154 0.0017795
6. 0.52385 0.0017783
7. 0.49166 0.0017779
8. 0.45391 0.0017772
Wykres zależności współczynnika lepkości oleju mineralnego od
temperatury :
STRONA \# "'Strona: '#'
