Ultrahangos készülékek az ASTM D5621 hidraulikus folyadékok szónikus nyírási stabilitásához

Az ASTM D5621 szabványos vizsgálati módszer leírja a hidraulikus folyadékok hangos nyíróstabilitásának és viszkozitásának tesztelését 40 ° C-on, illetve 100 ° C-on. A nyírás alatt álló hidraulikafolyadékok viszkozitási stabilitásának teszteléséhez és meghatározásához megbízható vizsgálati módszerre van szükség. Az ASTM D5621 egy szabványosított protokoll a hidraulikus folyadékok nyírási stabilitásának ultrahangos nyíróerőkkel történő értékelésére.

Hidraulikus folyadékok ultrahangos nyírási stabilitásának vizsgálata az ASTM D5621 használatával

Az ASTM D5621 egy standarizált protokoll a hidraulikafolyadékok viszkozitásveszteségének meghatározására szonikus nyírás alatt. Ezért ultrahangos nyíróerőket alkalmazunk a hidraulikus folyadék mintáira a nyírási stabilitás értékelése érdekében. Ideális hidraulikaolajokat és motorolajokat tartalmazó polimerekhez.
Cél: A hidraulikafolyadékok (speciális kenőanyagok), a motorolajok, az autók sebességváltó folyadékai, a traktorfolyadékok és más erőátviteli folyadékok a szokásos működés során különböző fokú nyíróerőknek vannak kitéve, ami a viszkozitás változásához és az azt követő hatékonyságcsökkenéshez vezethet. A hidraulikafolyadékok viszkozitási indexének javítása érdekében polimereket (pl. fésűs polimereket) adnak az ilyen hidraulikafolyadékokhoz. Az ASTM D5621 teszt az ultrahang által generált nyíróerőknek, úgynevezett hangos nyírási rezgéseknek kitett polimertartalmú folyadékok viszkozitásváltozásait vizsgálja.
Alkalmazás: Az ASTM D5621 szabványos protokoll célja a minta viszkozitásának meghatározása nyírófeszültség alatt. Ez a vizsgálat a hidraulikafolyadékokra vonatkozik, mivel a hidraulikafolyadékok erőátviteli folyadékként nyírásnak vannak kitéve. Bizonyos nyírási körülmények között meg kell határozni viselkedésüket annak érdekében, hogy az adott gépekben és motorokban történő felhasználáshoz megfelelő hidraulikafolyadék-minőséget lehessen kiválasztani.
Eljárás: Meghatározzuk a hidraulikafolyadék kezdeti viszkozitását. A mintát ezután a tesztpohárba helyezzük, a vizsgálati hőmérsékletre temperáljuk, és ultrahangos vibrátorral (azaz szónikus nyíróeszközzel) kezeljük a megadott vizsgálati időre. Ezután megmérjük az ultrahangos minta viszkozitását. A jelentés felsorolja a kezdeti viszkozitást, a végső viszkozitást és a viszkozitás százalékos változását centistokesben.

Berendezés az ASTM D5621 szabványos vizsgálati módszerhez a hidraulikus folyadékok szonikus nyírási stabilitásához

Az ASTM D5621 protokollban leírt és szabványosított eljárás végrehajtásához meghatározott felszerelésre van szükség.

• Ultrahangos készülék: szonda típusú ultrahangos nyíró eszköz rögzített frekvenciával és ultrahangos kürttel (más néven szonda vagy sonotrode). Az ASTM D2603 teszteléséhez használt tipikus ultrahangos eszköz a UP400St (24kHz, 400W) ultrahangos szondával (kürt / sonotrode) S24d22.

Az egyenletes teljesítmény és a megismételhető eredmények érdekében a következő segédberendezések ajánlottak:

• Víz / jégfürdő: Hűtővízfürdő vagy jégfürdő, amely képes fenntartani a köpeny 0 °C-os hőmérsékletét.
• hőmérséklet-érzékelő mint például a PT100 (az ultrahangos készülékek UP400ST)
• Griff 50 ml-es főzőpohár, boroszilikát üvegből készült.
• Hangszekrény (opcionális): Hangvédő doboz (pl. SPB-L hangvédő doboz UP400St-hez) az ultrahangos kürt bezárásához a szonikus nyírókészülék által keltett zajszint csökkentése érdekében.
• Viszkoziméter: Bármely viszkoziméter és fürdő, amely megfelel a D445 vizsgálati módszer követelményeinek, elegendő.

Sonic nyírási teszt az ASTM D6080 szerint

“A hidraulikafolyadékok viszkozitási osztályozási rendszerét az ASTM D6080 határozza meg. A D6080 osztályozási rendszer az ASTM D5621 hidraulikus folyadék szónikus nyírási stabilitásának szabványos vizsgálati módszerét, amelyet később szonikus nyírási tesztnek neveznek, a többfokozatú hidraulikafolyadékok viszkozitási fokozatának meghatározásának alapjaként (ASTM D5621). A D5621 eljárás során a polimert tartalmazó olajat szónikus oszcillátorral 40 percig besugározzák. A polimer szonikus módszerrel történő lebomlása a folyadékon belüli energikus üregképződés és összeomlás eredménye, ami folyadékkavitációs körülmények között fordulhat elő. Az állandó viszkozitásveszteség meghatározására szolgáló módszerről megállapították, hogy a lapátos, fogaskerekes és dugattyús szivattyús alkalmazásokban megfigyeltekhez hasonló viszkozitásváltozásokat eredményez. A szivattyú térfogati hatékonyságával való korrelációról is beszámoltak. A magas VI-os folyadékok, amelyek kevésbé tartós viszkozitásveszteséget mutattak a szónikus nyírási teszt során, fokozott szivattyútérfogat-hatékonyságot biztosítottak.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) azt is megállapította, hogy ebben a konkrét vizsgálatban az ASTM D5621 módszerrel végzett szonikus nyírási tesztelés korrelált a legjobban a teszt végi viszkozitásmérésekkel.

Miért Hielscher Ultra-szonikátorok nyírási stabilitási tesztekhez az ASTM D5621 szerint?

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos nyírókészülékeket szállít nyírási stabilitási vizsgálatokhoz az ASTM D5621 és az ASTM D2603 szerint. Rögzített frekvenciával, megbízható ultrahangos nyíróerővel, Hielscher ultrahangos nyírókészülékek ideálisak a hidraulikus folyadékok nyírási stabilitásának értékeléséhez. A Hielscher ultrahangos készülékek intelligens szoftverrel és beállításokkal vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik az ASTM szabványoknak megfelelő kifinomult vizsgálatokat. A menü könnyen elérhető digitális érintőképernyőn vagy böngésző távirányítón keresztül. Míg a frekvencia rögzített, ami fontos a megbízható szonikációs eredmények és az ASTM szabványok szempontjából, az amplitúdó pontosan beállítható a kívánt lökethatásra.
A Hielscher ultrahangos készülékek kalibrálása egyszerű, és gyorsan és egyszerűen elvégezhető a kifinomult menüben. Minden digitális ultrahangos készülék fel van szerelve dugaszolható hőmérséklet-érzékelővel, amely folyamatosan rögzíti a minta hőmérsékletét és továbbítja azt az ultrahangos generátornak, ahol minden fontos szonikációs adat, például amplitúdó, szonikációs idő és időtartam, hőmérséklet és nyomás (amikor nyomásérzékelő van felszerelve) automatikusan rögzítésre kerül egy beépített SD-kártyán. Ezek az intelligens funkciók megbízható és reprodukálható ultrahangos nyírási teszteket tesznek lehetővé, és felhasználóbaráttá és biztonságossá teszik a működést.
Hielscher ultrahangos készülékek nyírási stabilitási tesztekhez megfelelnek mind az ASTM D-5621, mind az ASTM D-2603 szabványoknak.

Az UP400St fix frekvenciája 24 kHz, így megfelel az ASTM D5621 szabványnak. Az ASTM D5621 teszt tipikus beállítása az ultrahangos nyírórendszer UP400ST szondával (kürt / sonotrode) S24d22.