Sonicatori per prove di stabilità al taglio secondo ASTM D2603
La norma ASTM D2603 descrive le prove di stabilità al taglio sonico dei fluidi idraulici sottoposti a sollecitazioni di taglio indotte dagli ultrasuoni. I sonicatori Hielscher sono utilizzati come dispositivi affidabili per generare forze di taglio nelle prove di stabilità al taglio dei fluidi idraulici, in conformità alla norma ASTM D2603, Metodo di prova standard per la stabilità al taglio sonico degli oli contenenti polimeri.
ASTM D2603 – Stabilità al taglio ultrasonico degli oli contenenti polimeri
Scopo: I fluidi idraulici, gli oli motore, i fluidi per trasmissioni automobilistiche, i fluidi per trattori e altri fluidi per la trasmissione di potenza sono esposti a forze di taglio di diversa intensità durante il normale funzionamento, che possono provocare variazioni della viscosità e una conseguente diminuzione dell’efficienza. Per migliorare l’indice di viscosità dei fluidi idraulici, vengono aggiunti polimeri a questi fluidi. La prova ASTM D2603 esamina le variazioni di viscosità nei fluidi contenenti polimeri esposti a forze di taglio indotte dagli ultrasuoni, le cosiddette vibrazioni di taglio sonico.
Applicazione: L’obiettivo del protocollo ASTM D2603 è determinare la viscosità del campione. A tal fine, il campione viene posto nel becher di prova, portato alla temperatura di prova specificata e sottoposto a sonicazione mediante una sonda a ultrasuoni per il tempo indicato nel protocollo di prova ASTM D2603. Successivamente, viene misurata la viscosità risultante del fluido e viene riportata in percentuale l’esatta variazione di viscosità.
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Il metodo di prova specificato nel protocollo ASTM D2603 consente di valutare la stabilità al taglio con un’interferenza minima da parte dei fattori termici e ossidativi che possono essere presenti in alcune applicazioni. È risultato applicabile ai fluidi idraulici contenenti sia polimeri facilmente degradabili per taglio sia polimeri resistenti al taglio. È stata accertata la correlazione con le prestazioni nelle applicazioni idrauliche.
Sistema di taglio ultrasonico UP400St (24kHz, 400W) per prove di stabilità al taglio sonico secondo ASTM D2603
Cosa serve per le prove di stabilità al taglio ultrasonico secondo ASTM D2603?
- Sonicatore: un dispositivo a ultrasuoni di tipo a sonda con un oscillatore a frequenza fissa e un corno ultrasonico (noto anche come sonda o sonotrodo). Un tipico dispositivo a ultrasuoni utilizzato per le prove ASTM D2603 è UP400ST (24kHz, 400W) con sonda a ultrasuoni (corno / sonotrodo) S24d22.
- Bagno d’acqua / ghiaccio: Bagno d’acqua di raffreddamento o bagno di ghiaccio per mantenere la temperatura desiderata, ad esempio 0°C.
- Sensore di temperatura, ad esempio PT100 (incluso con i dispositivi a ultrasuoni UP400ST)
- Becher Griffin da 50mL, realizzato in vetro borosilicato.
- Cabina insonorizzante (opzionale): un involucro di protezione acustica che racchiude il corno ultrasonico per ridurre il livello di rumore prodotto dal dispositivo di taglio sonico.
- Viscosimetro: sono sufficienti qualsiasi viscosimetro e bagno che soddisfino i requisiti del Metodo di prova D445.
- Fluidi di riferimento: Il fluido di riferimento principale è ASTM Reference Fluid A, un olio minerale contenente un polimero che può essere degradato dalla turbolenza ad alte velocità di taglio. Questo olio presenta le seguenti proprietà tipiche: ha una viscosità di circa 10,8 mm2/s (cSt) a 100°C e una viscosità di circa 58 mm2/s (cSt) a 40°C.
Un secondo fluido di riferimento è ASTM Reference Fluid B, un olio minerale contenente un polimero che può essere degradato dalla turbolenza ad alte velocità di taglio. Questo olio ha una viscosità di circa 13,6 mm2/s (cSt) a 40°C.
Perché scegliere i sonicatori Hielscher per le prove ASTM D2603?
Hielscher Ultrasonics fornisce dispositivi di taglio ultrasonico ad alte prestazioni per prove di stabilità al taglio secondo ASTM D2603 e ASTM D5621. Grazie alla frequenza fissa e all’affidabile potenza di taglio ultrasonico, i dispositivi di taglio ultrasonico Hielscher sono ideali per valutare la stabilità al taglio dei fluidi idraulici. I sonicatori Hielscher sono dotati di software e impostazioni intelligenti che consentono di eseguire prove sofisticate secondo le norme ASTM. Il menu è facilmente accessibile tramite display digitale tattile o controllo remoto da browser. Mentre la frequenza è fissa, aspetto importante per ottenere risultati di sonicazione affidabili e rispettare le norme ASTM, l’ampiezza può essere regolata con precisione per ottenere l’impatto della corsa desiderato.
La calibrazione dei sonicatori Hielscher è semplice e può essere eseguita rapidamente e facilmente tramite il menu avanzato. Tutti i sonicatori digitali sono dotati di un sensore di temperatura collegabile, che registra continuamente la temperatura del campione e la trasmette al generatore di ultrasuoni, dove tutti i dati importanti della sonicazione, quali ampiezza, tempo e durata della sonicazione, temperatura e pressione (quando è montato un sensore di pressione), vengono registrati automaticamente su una scheda SD integrata. Queste funzioni intelligenti consentono prove di taglio ultrasonico affidabili e riproducibili e rendono il funzionamento semplice e sicuro.
I dispositivi Hielscher Ultrasonics per le prove di stabilità al taglio sono conformi a entrambe le norme ASTM D-2603 e D-5621.
- ampiezza fissa
- software intelligente con timer per una durata precisa della sonicazione
- touchscreen digitale a colori
- impostazioni intelligenti
- menu intuitivo
- registrazione automatica dei dati su scheda SD
- sensore di temperatura integrato
- illuminazione del campione
- controllo preciso
- facilità di calibrazione
- risultati riproducibili
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Vari modelli di sonotrodo (sonda / corno) per il dispositivo di taglio sonico UP400ST, adatto per ASTM D2603 – Metodo di prova standard per la stabilità al taglio sonico degli oli contenenti polimeri
Letteratura / Riferimenti
- ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
Campo di applicazione del protocollo di prova di stabilità al taglio ultrasonico ASTM D2603
- Questo metodo di prova riguarda la valutazione della stabilità al taglio dei fluidi idraulici in termini di viscosità finale risultante dall’irradiazione di un campione di fluido idraulico in un oscillatore sonico.
- Sono state presentate evidenze dell’esistenza di una buona correlazione tra la degradazione per taglio risultante dall’oscillazione sonica e quella ottenuta in una procedura di prova con pompa a palette.
Questo metodo di prova utilizza come unità di viscosità i millimetri quadrati al secondo (mm2/s), un’unità SI. A titolo informativo, l’unità equivalente, cSt, è riportata tra parentesi. - Questa norma non si propone di affrontare tutti gli eventuali problemi di sicurezza associati al suo utilizzo. È responsabilità dell’utilizzatore di questa norma stabilire pratiche appropriate in materia di sicurezza, salute e ambiente e determinare l’applicabilità delle limitazioni normative prima dell’uso.
- Questa norma internazionale è stata sviluppata in conformità ai principi di normazione riconosciuti a livello internazionale, stabiliti nella Decisione sui principi per lo sviluppo di norme, guide e raccomandazioni internazionali emanata dal Comitato sugli ostacoli tecnici al commercio (TBT) dell’Organizzazione mondiale del commercio.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni in formati da laboratorio a scala industriale.