Υπερήχων για ASTM D5621 ηχητική σταθερότητα διάτμησης των υδραυλικών υγρών

Η πρότυπη μέθοδος δοκιμής ASTM D5621 περιγράφει τη δοκιμή σταθερότητας ηχητικής διάτμησης υδραυλικών υγρών και του ιξώδους τους στους 40 ° C και 100 ° C, αντίστοιχα. Προκειμένου να ελεγχθεί και να προσδιοριστεί η σταθερότητα του ιξώδους των υδραυλικών υγρών υπό διάτμηση, απαιτείται αξιόπιστη μέθοδος δοκιμής. Το ASTM D5621 είναι ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο για την αξιολόγηση της σταθερότητας διάτμησης υδραυλικών υγρών χρησιμοποιώντας υπερηχητικές δυνάμεις διάτμησης.

Δοκιμή σταθερότητας διάτμησης υπερήχων υδραυλικών υγρών χρησιμοποιώντας ASTM D5621

Το ASTM D5621 είναι ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο για τον προσδιορισμό της απώλειας ιξώδους υδραυλικών υγρών υπό ηχητική διάτμηση. Επομένως, οι δυνάμεις διάτμησης υπερήχων εφαρμόζονται σε δείγματα υδραυλικού υγρού προκειμένου να αξιολογηθεί η σταθερότητα διάτμησης. Ιδανικό για πολυμερή που περιέχει υδραυλικά λάδια και λάδια κινητήρα.
Σκοπός: Τα υδραυλικά υγρά (ειδικά λιπαντικά), τα λάδια κινητήρα, τα υγρά κιβωτίου ταχυτήτων για αυτοκίνητα, τα υγρά ελκυστήρων και άλλα υγρά μετάδοσης ισχύος εκτίθενται σε δυνάμεις διάτμησης διαφόρων βαθμών κατά τη συνήθη λειτουργία, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στο ιξώδες και επακόλουθη μείωση της απόδοσης. Προκειμένου να βελτιωθεί ο δείκτης ιξώδους των υδραυλικών υγρών, πολυμερή (π.χ. πολυμερή χτένας) προστίθενται σε τέτοια υδραυλικά υγρά. Η δοκιμή ASTM D5621 εξετάζει τις αλλαγές ιξώδους σε υγρά που περιέχουν πολυμερές που εκτίθενται σε δυνάμεις διάτμησης που παράγονται από υπερήχους, τις λεγόμενες ηχητικές δονήσεις διάτμησης.
Εφαρμογή: Στόχος του πρότυπου πρωτοκόλλου ASTM D5621 είναι ο προσδιορισμός του ιξώδους του δείγματος υπό διατμητική τάση. Αυτή η δοκιμή σχετίζεται με υδραυλικά υγρά, καθώς τα υδραυλικά υγρά ως υγρά μετάδοσης ισχύος εκτίθενται σε διάτμηση. Η συμπεριφορά τους υπό ορισμένες συνθήκες διάτμησης πρέπει να καθορίζεται με σκοπό την επιλογή της κατάλληλης ποιότητας υδραυλικού ρευστού για χρήση σε συγκεκριμένες μηχανές και κινητήρες.
Διαδικασία: Προσδιορίζεται το αρχικό ιξώδες του υδραυλικού υγρού. Στη συνέχεια, το δείγμα τοποθετείται στο ποτήρι ζέσεως δοκιμής, μετριάζεται στη θερμοκρασία δοκιμής και υποβάλλεται σε επεξεργασία με δονητή υπερήχων (δηλαδή συσκευή διάτμησης ήχου) για τον καθορισμένο χρόνο δοκιμής. Στη συνέχεια, μετράται το ιξώδες του δείγματος με υπερήχους. Η έκθεση απαριθμεί το αρχικό ιξώδες, το τελικό ιξώδες και το ποσοστό μεταβολής του ιξώδους στα centistokes.

Εξοπλισμός για ASTM D5621 Πρότυπη μέθοδος δοκιμής για ηχητική σταθερότητα διάτμησης υδραυλικών υγρών

Προκειμένου να εκτελεστεί η διαδικασία που περιγράφεται και τυποποιείται στο πρωτόκολλο ASTM D5621, απαιτείται καθορισμένος εξοπλισμός.

• Υπερήχων: μια συσκευή διάτμησης υπερήχων τύπου καθετήρα με σταθερή συχνότητα και υπερηχητική κόρνα (επίσης γνωστή ως ανιχνευτής ή sonotrode). Μια τυπική συσκευή υπερήχων που χρησιμοποιείται για τη δοκιμή ASTM D2603 είναι η UP400St (24kHz, 400W) με υπερηχητικό καθετήρα (κέρατο / sonotrode) S24d22.

Προκειμένου να διευκολυνθεί η ομοιόμορφη απόδοση και τα επαναλαμβανόμενα αποτελέσματα, συνιστάται ο ακόλουθος βοηθητικός εξοπλισμός:

• Νερό / λουτρό πάγου: Λουτρό νερού ψύξης ή λουτρό πάγου ικανό να διατηρήσει θερμοκρασία σακάκι 0 ° C.
• αισθητήρας θερμοκρασίας όπως PT100 (περιλαμβάνεται με τις συσκευές υπερήχων UP400ST)
• Ποτήρι ζέσεως Griffin 50mL, κατασκευασμένο από βοριοπυριτικό γυαλί.
• Περίβλημα ήχου (προαιρετικό): Ένα κουτί προστασίας ήχου (π.χ. κουτί προστασίας ήχου SPB-L για UP400St) για να περικλείει την υπερηχητική κόρνα για να μειώσει το επίπεδο θορύβου που παράγεται από τη συσκευή διάτμησης ήχου.
• Ιξωδόμετρο: Επαρκούν τυχόν ιξωδόμετρο και λουτρό που πληρούν τις απαιτήσεις της μεθόδου δοκιμής D445.

Δοκιμή ηχητικής διάτμησης σύμφωνα με το ASTM D6080

“Το σύστημα ταξινόμησης ιξώδους για υδραυλικά υγρά ορίζεται στο ASTM D6080. Το σύστημα ταξινόμησης D6080 χρησιμοποιεί την πρότυπη μέθοδο δοκιμής ASTM D5621 για την ηχητική σταθερότητα διάτμησης του υδραυλικού υγρού, που αναφέρεται στη συνέχεια ως δοκιμή ηχητικής διάτμησης, ως βάση για τον καθορισμό του βαθμού ιξώδους των πολύβαθμων υδραυλικών υγρών (ASTM D5621). Στη διαδικασία D5621, το έλαιο που περιέχει πολυμερές ακτινοβολείται με ηχητικό ταλαντωτή για 40 λεπτά. Η αποικοδόμηση του πολυμερούς με την ηχητική μέθοδο είναι το αποτέλεσμα του ενεργειακού σχηματισμού κενού και της κατάρρευσης μέσα στο υγρό, όπως μπορεί να συμβεί υπό συνθήκες σπηλαίωσης υγρού. Αυτή η μέθοδος για τον προσδιορισμό της μόνιμης απώλειας ιξώδους έχει βρεθεί ότι παράγει αλλαγές ιξώδους παρόμοιες με εκείνες που παρατηρούνται σε εφαρμογές πτερυγίων, γραναζιών και εμβολοφόρων αντλιών. Έχουν επίσης αναφερθεί συσχετίσεις με την ογκομετρική απόδοση της αντλίας. Τα υγρά υψηλού VI που παρουσίασαν λιγότερο μόνιμη απώλεια ιξώδους στη δοκιμή ηχητικής διάτμησης παρείχαν βελτιωμένη ογκομετρική απόδοση αντλίας.” (Michael et al., 2018).
Ο Michael et al. (2018) διαπίστωσε επίσης ότι για τη συγκεκριμένη έρευνα, η δοκιμή ηχητικής διάτμησης μέσω της μεθόδου ASTM D5621 συσχετίστηκε καλύτερα με τις μετρήσεις ιξώδους στο τέλος της δοκιμής.

Γιατί Hielscher Ultra-Sonicators για δοκιμές σταθερότητας διάτμησης σύμφωνα με το ASTM D5621;

Hielscher Υπέρηχοι παρέχει υψηλής απόδοσης συσκευές διάτμησης υπερήχων για δοκιμές σταθερότητας διάτμησης σύμφωνα με ASTM D5621 και ASTM D2603. Με σταθερή συχνότητα, αξιόπιστη υπερηχητική δύναμη διάτμησης, Hielscher υπερήχων συσκευές διάτμησης είναι ιδανικές για την αξιολόγηση της σταθερότητας διάτμησης των υδραυλικών υγρών. Hielscher υπερήχων είναι εξοπλισμένα με έξυπνο λογισμικό και ρυθμίσεις, που επιτρέπουν εξελιγμένες δοκιμές σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM. Το μενού είναι εύκολα προσβάσιμο μέσω ψηφιακής οθόνης αφής ή τηλεχειριστηρίου προγράμματος περιήγησης. Ενώ η συχνότητα είναι σταθερή, η οποία είναι σημαντική για αξιόπιστα αποτελέσματα υπερήχων και πρότυπα ASTM, το πλάτος μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια σε μια επιθυμητή πρόσκρουση εγκεφαλικού επεισοδίου.
Βαθμονόμηση των υπερήχων Hielscher είναι απλή και μπορεί να γίνει γρήγορα και εύκολα μέσω του εξελιγμένου μενού. Όλοι οι ψηφιακοί υπερήχων είναι εξοπλισμένοι με αισθητήρα θερμοκρασίας με δυνατότητα σύνδεσης, ο οποίος καταγράφει συνεχώς τη θερμοκρασία δείγματος και τη μεταδίδει πίσω στη γεννήτρια υπερήχων, όπου όλα τα σημαντικά δεδομένα υπερήχων, όπως πλάτος, χρόνος και διάρκεια υπερήχων, θερμοκρασία και πίεση (όταν τοποθετείται αισθητήρας πίεσης) καταγράφονται αυτόματα σε ενσωματωμένη κάρτα SD. Αυτά τα έξυπνα χαρακτηριστικά επιτρέπουν αξιόπιστες και αναπαραγώγιμες δοκιμές διάτμησης υπερήχων και καθιστούν τη λειτουργία φιλική προς το χρήστη και ασφαλή.
Hielscher συσκευές υπερήχων για δοκιμές σταθερότητας διάτμησης συμμορφώνονται με τα δύο, ASTM D-5621 και ASTM D-2603 πρότυπα.

Το UP400St έχει σταθερή συχνότητα 24kHz και έτσι συμμορφώνεται με το ASTM D5621. Μια τυπική ρύθμιση για τη δοκιμή ASTM D5621 είναι το σύστημα διάτμησης υπερήχων UP400ST με αισθητήρα (κέρατο / sonotrode) S24d22.