Ултрасоникатори за испитивање стабилности хидрауличних флуида при звучном смицању према ASTM D5621

Стандардна метода испитивања ASTM D5621 описује испитивање стабилности хидрауличних флуида при звучном смицању и њихових вискозности на 40°C и 100°C, редом. За испитивање и одређивање стабилности вискозности хидрауличних флуида при смицању потребна је поуздана метода испитивања. ASTM D5621 је стандардизовани протокол за процену стабилности хидрауличних флуида при смицању применом ултразвучних сила смицања.

Испитивање стабилности хидрауличних флуида при ултразвучном смицању према ASTM D5621

ASTM D5621 је стандардизовани протокол за одређивање губитка вискозности хидрауличних флуида при звучном смицању. Зато се на узорке хидрауличног флуида примењују ултразвучне силе смицања ради процене стабилности при смицању. Идеалан је за хидраулична и моторна уља која садрже полимере.
Сврха: Хидраулични флуиди (специфична мазива), моторна уља, течности за аутомобилске мењаче, тракторске течности и друге течности за пренос снаге изложени су силама смицања различитог интензитета током уобичајеног рада, што може довести до промена вискозности и последичног смањења ефикасности. Ради побољшања индекса вискозности хидрауличних флуида, у такве хидрауличне флуиде додају се полимери (нпр. чешљасти полимери). Испитивањем ASTM D5621 испитују се промене вискозности флуида који садрже полимере и који су изложени силама смицања насталим дејством ултразвука, такозваним звучним смичућим вибрацијама.
Примена: Циљ стандардног протокола ASTM D5621 јесте одређивање вискозности узорка при смичућем напону. Ово испитивање је релевантно за хидрауличне флуиде јер су они, као течности за пренос снаге, изложени смицању. Њихово понашање у одређеним условима смицања мора се утврдити како би се изабрао хидраулични флуид одговарајућег квалитета за употребу у конкретним машинама и моторима.
Поступак: Одређује се почетна вискозност хидрауличног флуида. Узорак се затим ставља у испитну чашу, доводи на температуру испитивања и третира ултразвучним вибратором (тј. уређајем за звучно смицање) током прописаног времена испитивања. Након тога мери се вискозност узорка третираног ултразвуком. У извештају се наводе почетна вискозност, коначна вискозност и проценат промене вискозности у центистоксима.

Опрема за стандардну методу испитивања стабилности хидрауличних флуида при звучном смицању ASTM D5621

За спровођење поступка описаног и стандардизованог протоколом ASTM D5621 потребна је прописана опрема.

• Ултрасоникатор: уређај за ултразвучно смицање са сондом, фиксном фреквенцијом и ултразвучним рогом (познатим и као сонда или сонотрода). Типичан ултразвучни уређај који се користи за испитивање према ASTM D2603 јесте UP400ST (24kHz, 400W) са ултразвучном сондом (рогом / сонотродом) S24d22.

Ради постизања уједначеног рада и поновљивих резултата препоручује се следећа помоћна опрема:

• Водено / ледено купатило: Расхладно водено купатило или ледено купатило које може да одржава температуру плашта на 0°C.
• Температурни сензор као што је PT100 (испоручује се уз ултразвучне уређаје UP400ST)
• Griffin чаша од 50mL, израђена од боросиликатног стакла.
• Звучноизолационо кућиште (опционо): Звучноизолациона кутија (нпр. звучноизолациона кутија SPB-L за UP400St) у коју се смешта ултразвучни рог ради смањења нивоа буке коју производи уређај за звучно смицање.
• Вискозиметар: Довољни су било који вискозиметар и купатило који испуњавају захтеве методе испитивања D445.

Испитивање звучним смицањем према ASTM D6080

„Систем класификације хидрауличних флуида према вискозности дефинисан је стандардом ASTM D6080. Систем класификације D6080 користи стандардну методу испитивања ASTM D5621 за стабилност хидрауличног флуида при звучном смицању, у даљем тексту названу испитивање звучним смицањем, као основу за дефинисање вискозне класе вишеградних хидрауличних флуида (ASTM D5621). У поступку D5621, уље које садржи полимере излаже се дејству звучног осцилатора током 40 min. Разградња полимера звучном методом резултат је енергетски интензивног стварања и колапса шупљина у течности, какви се могу јавити у условима кавитације флуида. Утврђено је да ова метода за одређивање трајног губитка вискозности доводи до промена вискозности сличних онима које се уочавају при примени крилних, зупчастих и клипних пумпи. Такође су забележене корелације са запреминским степеном корисности пумпе. Флуиди са високим индексом вискозности који су показали мањи трајни губитак вискозности при испитивању звучним смицањем обезбедили су побољшан запремински степен корисности пумпе.“ (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) такође су утврдили да је у овом конкретном истраживању испитивање звучним смицањем методом ASTM D5621 најбоље корелирало са мерењима вискозности на крају испитивања.

Зашто користити ултразвучне процесоре Hielscher за испитивања стабилности при смицању у складу са ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics испоручује ултразвучне уређаје за смицање високих перформанси за испитивања стабилности при смицању у складу са ASTM D5621 и ASTM D2603. Захваљујући фиксној фреквенцији и поузданој снази ултразвучног смицања, ултразвучни уређаји за смицање Hielscher идеални су за процену стабилности хидрауличних флуида при смицању. Ултразвучни процесори Hielscher опремљени су паметним софтвером и подешавањима који омогућавају софистицирана испитивања према ASTM стандардима. Менију се лако приступа преко дигиталног екрана осетљивог на додир или даљинским управљањем преко прегледача. Док је фреквенција фиксна, што је важно за поуздане резултате соникације и ASTM стандарде, амплитуда се може прецизно подесити тако да се постигне жељени интензитет хода.
Калибрација ултразвучних процесора Hielscher једноставна је и може се брзо и лако обавити преко софистицираног менија. Сви дигитални ултразвучни процесори опремљени су прикључним сензором температуре, који непрекидно бележи температуру узорка и шаље је назад ултразвучном генератору, где се сви важни подаци о соникацији, као што су амплитуда, време и трајање соникације, температура и притисак (када је постављен сензор притиска), аутоматски бележе на уграђену SD картицу. Ове паметне функције омогућавају поуздана и поновљива испитивања ултразвучним смицањем и чине руковање једноставним за корисника и безбедним.
Уређаји Hielscher Ultrasonics за испитивања стабилности при смицању усаглашени су са оба стандарда, ASTM D-5621 и ASTM D-2603.

UP400St има фиксну фреквенцију од 24kHz и тиме је усаглашен са ASTM D5621. Типичну поставку за испитивање према ASTM D5621 чини ултразвучни систем за смицање UP400ST са сондом (рогом / сонотродом) S24d22.