أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية لاختبار ثبات القص وفقًا للمعيار ASTM D2603

يصف المعيار ASTM D2603 اختبار ثبات القص الصوتي للسوائل الهيدروليكية تحت إجهاد القص المستحث بالموجات فوق الصوتية. تُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بوصفها أجهزة موثوقة لتوليد القص، وتُستخدم لاختبار ثبات القص للسوائل الهيدروليكية وفقًا للمعيار ASTM D2603، طريقة الاختبار القياسية لثبات القص الصوتي للزيوت المحتوية على البوليمرات.

ASTM D2603 – ثبات القص بالموجات فوق الصوتية للزيوت المحتوية على البوليمرات

الغرض: تتعرض السوائل الهيدروليكية وزيوت المحركات وسوائل نقل الحركة للسيارات وسوائل الجرارات وغيرها من سوائل نقل القدرة لقوى قص بدرجات متفاوتة أثناء التشغيل المعتاد، مما قد يؤدي إلى تغيرات في اللزوجة وانخفاض لاحق في الكفاءة. ولتحسين مؤشر اللزوجة للسوائل الهيدروليكية، تُضاف البوليمرات إلى هذه السوائل. يفحص اختبار ASTM D2603 تغيرات اللزوجة في السوائل المحتوية على البوليمرات عند تعرضها لقوى القص المستحثة بالموجات فوق الصوتية، التي تُسمى اهتزازات القص الصوتية.
التطبيق: يهدف بروتوكول ASTM D2603 إلى تحديد لزوجة العينة. لذلك، توضع العينة في كأس الاختبار، وتُضبط حرارتها عند درجة حرارة الاختبار المحددة، وتُعالج بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار للموجات فوق الصوتية طوال المدة المحددة في بروتوكول الاختبار ASTM D2603. وبعد ذلك، تُقاس اللزوجة الناتجة للسائل، ويُبلّغ عن التغير الدقيق في اللزوجة كنسبة مئوية.

تتيح طريقة الاختبار المحددة في بروتوكول ASTM D2603 تقييم ثبات القص مع الحد الأدنى من تأثير العوامل الحرارية والتأكسدية التي قد توجد في بعض التطبيقات. وقد ثبتت قابليتها للتطبيق على السوائل الهيدروليكية المحتوية على بوليمرات سهلة التحلل بالقص وأخرى مقاومة للقص. وقد ثبت وجود ارتباط بالأداء في حالة التطبيقات الهيدروليكية.

ما الذي أحتاج إليه لاختبار ثبات القص بالموجات فوق الصوتية وفقًا للمعيار ASTM D2603؟

• جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية: جهاز للموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، مزود بمذبذب ذي تردد ثابت وقرن للموجات فوق الصوتية (يُعرف أيضًا بالمسبار أو السونوترود). ومن الأجهزة النموذجية للموجات فوق الصوتية المستخدمة في اختبار ASTM D2603 جهاز UP400ST (24kHz, 400W) المزود بمسبار للموجات فوق الصوتية (قرن / سونوترود) S24d22.
• حمام مائي / ثلجي: حمام مائي للتبريد أو حمام ثلجي للحفاظ على درجة حرارة مطلوبة مثل 0°C.
• مستشعر درجة حرارة مثل PT100 (مرفق مع أجهزة الموجات فوق الصوتية UP400ST)
• كأس Griffin بسعة 50mL، مصنوع من زجاج البوروسيليكات.
• حاوية عازلة للصوت (اختيارية): صندوق للحماية من الصوت يحيط بقرن الموجات فوق الصوتية لتقليل مستوى الضوضاء الناتجة عن جهاز القص الصوتي.
• مقياس اللزوجة: يكفي أي مقياس لزوجة وحمام يستوفيان متطلبات طريقة الاختبار D445.
• السوائل المرجعية: السائل المرجعي الأساسي هو ASTM Reference Fluid A، وهو زيت نفطي يحتوي على بوليمر قابل للتحلل بفعل الاضطراب عند معدلات قص مرتفعة. ولهذا الزيت الخصائص النموذجية التالية: تبلغ لزوجته نحو 10.8 mm2/s (cSt) عند 100°C ونحو 58 mm2/s (cSt) عند 40°C.
  أما السائل المرجعي الثاني فهو ASTM Reference Fluid B، وهو زيت نفطي يحتوي على بوليمر قابل للتحلل بفعل الاضطراب عند معدلات قص مرتفعة. وتبلغ لزوجة هذا الزيت نحو 13.6 mm2/s (cSt) عند 40°C.

لماذا تُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher لاختبارات ASTM D2603؟

توفر Hielscher Ultrasonics أجهزة قص بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لاختبارات ثبات القص وفقًا للمعيارين ASTM D2603 وASTM D5621. وبفضل التردد الثابت وقدرة القص الموثوقة بالموجات فوق الصوتية، تُعد أجهزة القص بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مثالية لتقييم ثبات القص للسوائل الهيدروليكية. وتُجهز أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher ببرمجيات وإعدادات ذكية تتيح إجراء اختبارات متقدمة وفقًا لمعايير ASTM. ويمكن الوصول إلى القائمة بسهولة عبر شاشة لمس رقمية أو عبر التحكم عن بُعد باستخدام المتصفح. ومع أن التردد ثابت، وهو أمر مهم للحصول على نتائج موثوقة للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ولمعايير ASTM، يمكن ضبط السعة بدقة لتحقيق الأثر المطلوب للشوط الاهتزازي.
تتميز معايرة أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بالبساطة، ويمكن إجراؤها بسرعة وسهولة عبر القائمة المتقدمة. وتُجهز جميع أجهزة المعالجة الرقمية بالموجات فوق الصوتية بمستشعر درجة حرارة قابل للتوصيل، يسجل درجة حرارة العينة باستمرار ويرسلها إلى مولد الموجات فوق الصوتية، حيث تُسجل تلقائيًا على بطاقة SD مدمجة جميع البيانات المهمة للمعالجة بالموجات فوق الصوتية، مثل السعة ووقت المعالجة ومدتها ودرجة الحرارة والضغط (عند تركيب مستشعر ضغط). وتتيح هذه الميزات الذكية إجراء اختبارات قص بالموجات فوق الصوتية موثوقة وقابلة للتكرار، وتجعل التشغيل سهل الاستخدام وآمنًا.
تتوافق أجهزة Hielscher Ultrasonics لاختبارات ثبات القص مع كلا المعيارين ASTM D-2603 وD-5621.