UltraSchallgeräte für die Scherstabilitätsprüfung nach ASTM D2603

Die Norm ASTM D2603 beschreibt die Ultraschall-Scherstabilitätsprüfung von Hydraulikflüssigkeiten unter ultraschall-induzierter Scherbeanspruchung. Hielscher Ultraschallgeräte werden als zuverlässige scherungs-erzeugende Geräte für die Scherstabilitätsprüfung von Hydraulikflüssigkeiten nach ASTM D2603, dem Standardprüfverfahren zur Ultraschall-generierten Prüfung der Viskositätststabilität von polymer-basierten Ölen (engl. Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils) eingesetzt.

ASTM D2603 - Scherstabilität von polymerhaltigen Ölen unter Ultraschall

Zweck: Hydraulikflüssigkeiten, Motoröle, Getriebeflüssigkeiten für Autos, Traktorflüssigkeiten und andere Kraftübertragungsfluide sind während des Betriebs unterschiedlich starken Scherkräften ausgesetzt, was zu Änderungen der Viskosität und als Konsequenz zur Verringerung der Effizienz führen kann. Um den Viskositätsindex von Hydraulikflüssigkeiten zu verbessern, werden diesen Flüssigkeiten Polymere zugesetzt. Die Prüfung nach ASTM D2603 untersucht Viskositätsänderungen in polymerhaltigen Flüssigkeiten, während diese ultraschallinduzierten Scherkräften, d.h. Scherung durch Ultraschallkaviation, ausgesetzt sind.
Anwendung: Ziel des ASTM D2603-Protokolls ist es, die Viskosität der Probe sowie deren Viskositätsverhalten unter Scherung zu bestimmen. Dazu wird die Probe in den Prüfbecher gegeben, auf die angegebene Prüftemperatur temperiert und mit einer Ultraschallsonotrode für die im Prüfprotokoll ASTM D2603 angegebene Zeit beschallt. Anschließend wird die resultierende Viskosität der Flüssigkeit gemessen und die genaue Änderung der Viskosität in Prozent angegeben.

Anwendungsbereiche der Ultraschall-Scherprüfung:
Hydraulische Flüssigkeiten
Petro-Industrie
Material Science / Werkstoffkunde
Qualitätskontrolle
Forschung & Entwicklung

Die im Protokoll ASTM D2603 spezifizierte Prüfmethode ermöglicht die Bewertung der Scherstabilität mit minimaler Beeinträchtigung durch thermische und oxidative Faktoren, welche in einigen alternativen Anwendungen auftreten und das Ergebnis beeinflussen können. Das Protokoll ASTM D2603 hat sich als zuverlässig anwendbar für Hydraulikflüssigkeiten erwiesen, die sowohl leicht scherbare als auch scherbeständige Polymere enthalten. Die Korrelation mit der Leistung im Fall von hydraulischen Anwendungen wurde festgestellt.

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Ultrasonic shear device for  ASTM D2603 Ultra-Sonic Shear Stability Testing

Ultraschall-Schermischer UP400ST (24kHz, 400W) für ASTM D2603 Scherstabilitätsprüfung mittels Ultraschall

Was benötige ich für die ASTM D2603 Ultraschall-gestützte Scherstabilitätsprüfung?

  • Ultraschallgerät: ein Ultraschallgerät mit einer festen Frequenz und einem Ultraschallhorn (auch als Ultraschallstab oder Sonotrode bezeichnet). Ein typisches Ultraschallgerät, das für die Prüfung nach ASTM D2603 verwendet wird, ist der UP400ST (24kHz, 400W) mit Ultraschallsonotrode (Ultraschallstab / Horn) S24d22.
  • Wasser-/Eisbad: Wasserbad oder Eisbad zur Kühlung, um die Temperatur auf gewünschtem Niveau wie z.B. 0°C zu halten.
  • Temperatursensor, wie z. B. PT100 (im Lieferumfang der Ultraschallgeräte UP400ST enthalten)
  • Griffin 50mL Becher aus Borosilikatglas.
  • Schallschutzbox (optional): Die Schallschutzbox dient dazu, um den vom Ultraschallgerät erzeugten Geräuschpegel (Kavitationslärm) zu reduzieren.
  • Viskosimeter: Jedes Viskosimeter und Bad, das die Anforderungen der Testmethode ASTM D445 erfüllt, ist ausreichend.
  • Referenzflüssigkeiten: Die primäre Referenzflüssigkeit ist die ASTM Referenzflüssigkeit A, ein Erdöl, das ein Polymer enthält, das durch Turbulenzen bei hohen Scherraten abgebaut werden kann. Dieses Referent-Öl A hat die folgenden typischen Eigenschaften: Das Öl hat eine Viskosität von etwa 10,8 mm2/s (cSt) bei 100°C und eine Viskosität von etwa 58 mm2/s (cSt) bei 40°C.
    Eine zweite Referenzflüssigkeit ist ASTM Referenzflüssigkeit B, ein Erdöl, das ein Polymer enthält, das durch Turbulenzen bei hohen Scherraten abgebaut werden kann. Dieses Referenz-Öl B hat eine Viskosität von etwa 13,6 mm2/s (cSt) bei 40°C.

Warum Hielscher Ultraschallgeräte für ASTM D2603 Prüfungen?

Digital display of the ultra-sonic shear device UP400St (fixed frequency of 24kHz) for reliable operationHielscher Ultrasonics liefert Hochleistungs-Ultraschall-Schergeräte für Scherstabilitätsprüfungen nach ASTM D2603 und ASTM D5621. Mit einer festen Frequenz und zuverlässiger Ultraschall-Scherleistung sind Hielscher Ultraschallgeräte ideal für die Prüfung und Bewertung der Scherstabilität von Hydraulikflüssigkeiten. Hielscher Ultraschallgeräte sind mit intelligenter Software und Smart Features ausgestattet, die eine anspruchsvolle und zuverlässige Prüfung nach ASTM-Normen ermöglichen. Das Menü ist über ein digitales Touch-Display oder eine Browser-Fernbedienung leicht zugänglich. Während die Frequenz fest eingestellt ist, was für zuverlässige Beschallungsergebnisse und die Einhaltung der ASTM-Normen wichtig ist, kann die Amplitude präzise auf einen gewünschte Auslenkung eingestellt werden.
Die Kalibrierung der Hielscher Ultraschallgeräte ist einfach und kann über das übersichtlich strukturierte Menü schnell und unkompliziert durchgeführt werden. Alle digitalen Ultraschallgeräte sind mit einem steckbaren Temperatursensor ausgestattet, der die Probentemperatur kontinuierlich erfasst und an den Ultraschallgenerator zurückmeldet. Dort werden alle wichtigen Beschallungsdaten wie Amplitude, Beschallungszeit und -dauer, Temperatur und Druck (bei montiertem Drucksensor) automatisch auf einer eingebauten SD-Karte aufgezeichnet. Diese intelligenten Funktionen ermöglichen zuverlässige und reproduzierbare Ultraschall-Scherversuche und machen den Betrieb benutzerfreundlich und sicher.
Hielscher Ultraschallgeräte für Scherstabilitätsprüfungen sind konform mit den Normen ASTM D-2603 und ASTM D-5621.

Hielscher Ultraschallgeräte für die Viskositäts-Scherprüfung gemäß ASTM D2603:

  • fest eingestellte Amplitude
  • intelligente Software mit Timer für exakte Beschallungsdauer
  • digitaler, farbiger Touch-Screen
  • intelligente Einstellungen
  • intuitives Menü
  • automatische Datenprotokollierung auf SD-Karte
  • integrierter Temperatursensor
  • Probenausleuchtung
  • präzise Kontrolle
  • einfach zu kalibrieren
  • reproduzierbare Ergebnisse

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Various probe or horn sizes for the ultra-sonic shear system UP400St, which is conform to ASTM D2603 Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils

Verschiedene Sonotrodentypen (Ultraschallhörner) für das Ultraschallschergerät UP400Stdie für ASTM D2603 verwendet werden können – Standard-Prüfverfahren für die Ultraschall-Scherstabilität von polymerhaltigen Ölen

Literatur / Literaturhinweise



Inhalt des Prüfprotokolls gemäß ASTM D2603 für die ultraschall-gestützte Prüfung der Viskositätsstabilität

  1. Dieses Prüfverfahren ASTM D-2603 umfasst die Prüfung und Bewertung der Scherstabilität von Hydraulikflüssigkeiten in Bezug auf die Endviskosität, die sich aus der Beschallung einer Probe der Hydraulikflüssigkeit in einem Ultraschallschwinger ergibt.
  2. Es wurde der Nachweis erbracht, dass eine gute Korrelation zwischen der Scherdegradation, die aus der Schallschwingung resultiert, und derjenigen, die in einem Flügelzellenpumpen-Testverfahren erhalten wird, besteht.
    Diese Prüfmethode verwendet Millimeter im Quadrat pro Sekunde (mm2/s), eine SI-Einheit, als Einheit der Viskosität. Zur Information ist die äquivalente Einheit, cSt, in Klammern angegeben.
  3. Diese Norm erhebt nicht den Anspruch, alle Sicherheitsbedenken, die mit ihrer Anwendung verbunden sind, zu berücksichtigen. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders dieser Norm, angemessene Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltpraktiken festzulegen und die Anwendbarkeit von gesetzlichen Beschränkungen vor der Verwendung zu prüfen.
  4. Diese internationale Norm wurde in Übereinstimmung mit den international anerkannten Grundsätzen zur Normung entwickelt, die im Beschluss über die Grundsätze für die Entwicklung internationaler Normen, Leitfäden und Empfehlungen des World Trade Organization Technical Barriers to Trade (TBT) Committee festgelegt sind.

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