Ultrasonikatori za ASTM D5621 zvučnu stabilnost hidrauličnih fluida na smicanje

Standardna metoda ispitivanja ASTM D5621 opisuje ispitivanje stabilnosti hidrauličkih fluida na smicanje zbog zvučnog smicanja i njihovog viskoziteta na 40°C i 100°C, respektivno. Da bi se ispitala i odredila stabilnost viskoziteta hidrauličnih fluida pod smicanjem, potrebna je pouzdana metoda ispitivanja. ASTM D5621 je standardizirani protokol za procjenu stabilnosti hidrauličnih fluida na smicanje korištenjem ultrazvučnih sila smicanja.

Ultrazvučno ispitivanje stabilnosti hidrauličkih fluida na smicanje korištenjem ASTM D5621

ASTM D5621 je standardizirani protokol za određivanje gubitka viskoziteta hidrauličnih tekućina pod zvučnim smicanjem. Zbog toga se ultrazvučne sile smicanja primjenjuju na uzorke hidrauličke tekućine kako bi se ocijenila stabilnost na smicanje. Idealno za hidraulična ulja i motorna ulja koja sadrže polimer.
svrha: Hidraulične tečnosti (specifična maziva), motorna ulja, tečnosti za menjače za automobile, tečnosti za traktore i druge tečnosti za prenos snage izložene su silama smicanja različitog stepena tokom uobičajenog rada, što može dovesti do promena u viskoznosti i kasnijeg smanjenja efikasnosti. Kako bi se poboljšao indeks viskoznosti hidrauličkih tekućina, takvim hidrauličnim tekućinama se dodaju polimeri (npr. češljasti polimeri). ASTM D5621 test ispituje promjene viskoziteta u tekućinama koje sadrže polimer izložene silama smicanja izazvanim ultrazvukom, takozvanim zvučnim vibracijama smicanja.
primjena: Cilj standardnog protokola ASTM D5621 je da se odredi viskozitet uzorka pod naponom smicanja. Ovaj test je relevantan za hidraulične tekućine jer su hidraulične tekućine kao tekućine za prijenos snage izložene smicanju. Njihovo ponašanje u određenim uslovima smicanja mora se utvrditi kako bi se izabrala odgovarajuća kvaliteta hidrauličkog fluida za upotrebu u određenim mašinama i motorima.
Procedura: Određuje se početni viskozitet hidrauličkog fluida. Uzorak se zatim stavlja u čašu za ispitivanje, temperira na temperaturu ispitivanja i tretira ultrazvučnim vibratorom (tj. uređajem za zvučno smicanje) za određeno vrijeme ispitivanja. Nakon toga, mjeri se viskozitet sonikiranog uzorka. Izvještaj navodi početni viskozitet, konačni viskozitet i postotak promjene viskoziteta u centistoksima.

Oprema za standardnu metodu ispitivanja ASTM D5621 za zvučnu stabilnost hidrauličnih fluida

Da bi se izvršila procedura opisana i standardizovana u ASTM D5621 protokolu, potrebna je specifična oprema.

• Ultra-sonikator: ultrazvučni uređaj za smicanje sonde sa fiksnom frekvencijom i ultrazvučnom sirenom (također poznat kao sonda ili sonotroda). Tipičan ultrazvučni uređaj koji se koristi za ASTM D2603 testiranje je UP400St (24kHz, 400W) sa ultrazvučnom sondom (sirena? sonotroda) S24d22.

Kako bi se omogućile ujednačene performanse i ponovljivi rezultati, preporučuje se sljedeća pomoćna oprema:

• Vodeno/ledeno kupatilo: Rashladna vodena kupka ili ledena kupka koja može održati temperaturu omotača od 0°C.
• temperaturni senzor kao što je PT100 (uključen uz ultrazvučne uređaje UP400ST)
• Čaša Griffin 50mL, napravljen od borosilikatnog stakla.
• Zvučno kućište (opciono): Kutija za zaštitu od zvuka (npr. kutija za zaštitu od zvuka SPB-L za UP400St) za zatvaranje ultrazvučne sirene kako bi se smanjio nivo buke koju proizvodi zvučni uređaj za smicanje.
• viskozimetar: Bilo koji viskozimetar i kupka koji ispunjavaju zahtjeve metode ispitivanja D445 su dovoljni.

Sonic Shear Test u skladu sa ASTM D6080

“Sistem klasifikacije viskoziteta za hidraulične fluide definisan je u ASTM D6080. Klasifikacioni sistem D6080 koristi standardnu metodu ispitivanja ASTM D5621 za zvučnu stabilnost hidrauličnog fluida na smicanje, kasnije nazvanu test zvučnog smicanja, kao osnovu za definisanje stepena viskoziteta višegradnih hidrauličnih tečnosti (ASTM D5621). U postupku D5621, ulje koje sadrži polimer se zrači zvučnim oscilatorom 40 min. Degradacija polimera zvučnom metodom je rezultat stvaranja energetskih praznina i kolapsa unutar tečnosti, kao što se može dogoditi u uslovima kavitacije fluida. Utvrđeno je da ova metoda za određivanje trajnog gubitka viskoznosti proizvodi promjene viskoziteta slične onima uočenim u primjenama lopatica, zupčanika i klipnih pumpi. Korelacije sa volumetrijskom efikasnošću pumpe su takođe prijavljene. Tekućine sa visokim VI koje su pokazale manji trajni gubitak viskoznosti u testu zvučnog smicanja dale su povećanu volumetrijsku efikasnost pumpe.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) je također otkrio da je za ovo konkretno istraživanje, ispitivanje zvučnog smicanja putem ASTM D5621 metode najbolje koreliralo s mjerenjima viskoziteta na kraju testa.

Zašto Hielscher ultra-sonikatori za testove stabilnosti na smicanje u skladu sa ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics isporučuje ultrazvučne uređaje za smicanje visokih performansi za testove stabilnosti na smicanje u skladu sa ASTM D5621 i ASTM D2603. Sa fiksnom frekvencijom, pouzdanom snagom ultrazvučnog smicanja, Hielscher ultrazvučni uređaji za smicanje su idealni za procjenu stabilnosti hidrauličnih tekućina na smicanje. Hielscher ultrasonicatori su opremljeni pametnim softverom i postavkama, koji omogućavaju sofisticirana testiranja prema ASTM standardima. Meni je lako dostupan preko digitalnog ekrana na dodir ili daljinskog upravljača pretraživača. Dok je frekvencija fiksna, što je važno za pouzdane rezultate sonikacije i ASTM standarde, amplituda se može precizno postaviti na željeni udarni udar.
Kalibracija Hielscher ultrasonicatora je jednostavna i može se brzo i lako izvršiti putem sofisticiranog menija. Svi digitalni ultrasonikatori opremljeni su senzorom temperature koji se može priključiti, koji kontinuirano bilježi temperaturu uzorka i prenosi je nazad do ultrazvučnog generatora, gdje su svi važni podaci o ultrazvučnoj obradi kao što su amplituda, vrijeme i trajanje sonikacije, temperatura i tlak (kada je senzor tlaka montiran) se automatski snimaju na ugrađenu SD karticu. Ove pametne karakteristike omogućavaju pouzdane i ponovljive ultrazvučne testove smicanja i čine rad jednostavnim i sigurnim.
Hielscher Ultrasonics uređaji za ispitivanje stabilnosti na smicanje usklađeni su sa standardima ASTM D-5621 i ASTM D-2603.

UP400St ima fiksnu frekvenciju od 24kHz i stoga je usklađen sa ASTM D5621. Tipično podešavanje za ASTM D5621 test je ultrazvučni sistem smicanja UP400ST sa sondom (rog/sonotroda) S24d22.