Sonikatory do badań stabilności na ścinanie według ASTM D2603

Norma ASTM D2603 opisuje badanie stabilności płynów hydraulicznych na ścinanie wywołane drganiami akustycznymi przy naprężeniach ścinających indukowanych ultradźwiękami. Sonikatory Hielscher są stosowane jako niezawodne urządzenia wytwarzające ścinanie, wykorzystywane do badania stabilności płynów hydraulicznych na ścinanie zgodnie z ASTM D2603 – standardową metodą badania stabilności olejów zawierających polimery na ścinanie wywołane drganiami akustycznymi.

ASTM D2603 – Stabilność olejów zawierających polimery na ścinanie ultradźwiękowe

Cel: Płyny hydrauliczne, oleje silnikowe, płyny przekładniowe do samochodów, płyny do ciągników i inne płyny do przenoszenia mocy są podczas normalnej eksploatacji poddawane siłom ścinającym o różnym nasileniu, co może prowadzić do zmian lepkości, a następnie do spadku sprawności. W celu poprawy wskaźnika lepkości płynów hydraulicznych dodaje się do nich polimery. Badanie ASTM D2603 ocenia zmiany lepkości płynów zawierających polimery, poddawanych siłom ścinającym indukowanym ultradźwiękami, czyli tak zwanym akustycznym drganiom ścinającym.
Zastosowanie: Celem procedury ASTM D2603 jest określenie lepkości próbki. W tym celu próbkę umieszcza się w zlewce badawczej, doprowadza do określonej temperatury badania i poddaje sonikacji za pomocą sonotrody przez czas określony w procedurze badawczej ASTM D2603. Następnie mierzy się uzyskaną lepkość płynu, a dokładną zmianę lepkości podaje się w procentach.

Metoda badawcza określona w procedurze ASTM D2603 umożliwia ocenę stabilności na ścinanie przy minimalnym zakłócającym wpływie czynników termicznych i oksydacyjnych, które mogą występować w niektórych zastosowaniach. Stwierdzono jej przydatność do płynów hydraulicznych zawierających zarówno polimery łatwo ulegające degradacji pod wpływem ścinania, jak i polimery odporne na ścinanie. Wykazano korelację z właściwościami eksploatacyjnymi w zastosowaniach hydraulicznych.

Co jest potrzebne do badań stabilności na ścinanie ultradźwiękowe według ASTM D2603?

• Sonikator: urządzenie ultradźwiękowe z sondą, wyposażone w oscylator o stałej częstotliwości i sonotrodę (zwaną również sondą ultradźwiękową). Typowym urządzeniem ultradźwiękowym stosowanym do badań ASTM D2603 jest UP400ST (24kHz, 400W) z sondą ultradźwiękową (sonotrodą) S24d22.
• Łaźnia wodna / lodowa: Chłodząca łaźnia wodna lub łaźnia lodowa służąca do utrzymania żądanej temperatury, na przykład 0°C.
• Czujnik temperatury, taki jak PT100 (dołączany do urządzeń ultradźwiękowych UP400ST)
• Zlewka typu Griffin o pojemności 50mL, wykonana ze szkła borokrzemowego.
• Obudowa dźwiękochłonna (opcjonalna): Obudowa dźwiękochłonna osłaniająca sonotrodę w celu zmniejszenia poziomu hałasu wytwarzanego przez urządzenie do ścinania akustycznego.
• Wiskozymetr: wystarczają dowolny wiskozymetr i łaźnia spełniające wymagania metody badawczej D445.
• Płyny referencyjne: Podstawowym płynem referencyjnym jest ASTM Reference Fluid A, olej mineralny zawierający polimer, który może ulegać rozpadowi pod wpływem turbulencji przy dużych szybkościach ścinania. Olej ten ma następujące typowe właściwości: Olej ten ma lepkość około 10,8 mm2/s (cSt) w temperaturze 100°C oraz lepkość około 58 mm2/s (cSt) w temperaturze 40°C.
  Drugim płynem referencyjnym jest ASTM Reference Fluid B, olej mineralny zawierający polimer, który może ulegać rozpadowi pod wpływem turbulencji przy dużych szybkościach ścinania. Olej ten ma lepkość około 13,6 mm2/s (cSt) w temperaturze 40°C.

Dlaczego warto stosować sonikatory Hielscher do badań ASTM D2603?

Hielscher Ultrasonics dostarcza wysokowydajne urządzenia do ścinania ultradźwiękowego przeznaczone do badań stabilności na ścinanie zgodnie z ASTM D2603 i ASTM D5621. Dzięki stałej częstotliwości i niezawodnej mocy ścinania ultradźwiękowego urządzenia Hielscher do ścinania ultradźwiękowego idealnie nadają się do oceny stabilności płynów hydraulicznych na ścinanie. Sonikatory Hielscher są wyposażone w inteligentne oprogramowanie i ustawienia umożliwiające zaawansowane badania zgodnie z normami ASTM. Menu jest łatwo dostępne za pośrednictwem cyfrowego wyświetlacza dotykowego lub zdalnego sterowania przez przeglądarkę. Częstotliwość jest stała, co ma znaczenie dla wiarygodnych wyników sonikacji i norm ASTM, natomiast amplitudę można precyzyjnie ustawić tak, aby uzyskać żądany efekt oddziaływania ruchu oscylacyjnego.
Kalibracja sonikatorów Hielscher jest prosta i można ją szybko i łatwo przeprowadzić za pomocą zaawansowanego menu. Wszystkie cyfrowe sonikatory są wyposażone w podłączany czujnik temperatury, który stale rejestruje temperaturę próbki i przesyła ją do generatora ultradźwiękowego, gdzie wszystkie istotne dane dotyczące sonikacji, takie jak amplituda, czas i długość trwania sonikacji, temperatura oraz ciśnienie (gdy zamontowany jest czujnik ciśnienia), są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD. Te inteligentne funkcje umożliwiają wiarygodne i powtarzalne badania ścinania ultradźwiękowego oraz sprawiają, że obsługa jest przyjazna dla użytkownika i bezpieczna.
Urządzenia Hielscher Ultrasonics do badań stabilności na ścinanie są zgodne z obiema normami: ASTM D-2603 i D-5621.