เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนตามมาตรฐาน ASTM D2603

มาตรฐาน ASTM D2603 อธิบายการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนด้วยคลื่นเสียงของของไหลไฮดรอลิกภายใต้ความเค้นเฉือนที่เกิดจากคลื่นอัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้เป็นอุปกรณ์สร้างแรงเฉือนที่เชื่อถือได้สำหรับการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนของของไหลไฮดรอลิกตามมาตรฐาน ASTM D2603 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความเสถียรต่อแรงเฉือนด้วยคลื่นเสียงของน้ำมันที่มีพอลิเมอร์

ASTM D2603 – ความเสถียรต่อแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกของน้ำมันที่มีพอลิเมอร์

วัตถุประสงค์: ของไหลไฮดรอลิก น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์รถยนต์ ของไหลสำหรับรถแทรกเตอร์ และของไหลส่งกำลังชนิดอื่น ๆ ได้รับแรงเฉือนในระดับต่าง ๆ ระหว่างการทำงานตามปกติ ซึ่งอาจทำให้ความหนืดเปลี่ยนแปลงและส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงในเวลาต่อมา มีการเติมพอลิเมอร์ลงในของไหลไฮดรอลิกเพื่อปรับปรุงดัชนีความหนืดของของไหลเหล่านี้ การทดสอบ ASTM D2603 ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความหนืดของของไหลที่มีพอลิเมอร์เมื่อได้รับแรงเฉือนที่เกิดจากคลื่นอัลตราโซนิก ซึ่งเรียกว่าการสั่นที่ก่อให้เกิดแรงเฉือนด้วยคลื่นเสียง
การประยุกต์ใช้: ขั้นตอนการทดสอบ ASTM D2603 มีเป้าหมายเพื่อหาความหนืดของตัวอย่าง ดังนั้นจึงใส่ตัวอย่างลงในบีกเกอร์ทดสอบ ปรับอุณหภูมิให้ถึงอุณหภูมิทดสอบที่กำหนด และให้คลื่นอัลตราโซนิกโดยใช้โพรบอัลตราโซนิกเป็นระยะเวลาที่ระบุไว้ในขั้นตอนการทดสอบ ASTM D2603 จากนั้นวัดความหนืดของของไหลที่ได้หลังการทดสอบ และรายงานการเปลี่ยนแปลงความหนืดที่แน่นอนเป็นร้อยละ

วิธีทดสอบที่ระบุในขั้นตอนการทดสอบ ASTM D2603 ช่วยให้ประเมินความเสถียรต่อแรงเฉือนได้โดยมีการรบกวนจากปัจจัยด้านความร้อนและออกซิเดชันที่อาจเกิดขึ้นในการใช้งานบางประเภทน้อยที่สุด พบว่าวิธีนี้ใช้ได้กับของไหลไฮดรอลิกที่มีทั้งพอลิเมอร์ที่แตกสลายได้ง่ายด้วยแรงเฉือนและพอลิเมอร์ที่ทนต่อแรงเฉือน มีการยืนยันความสัมพันธ์กับสมรรถนะในการใช้งานด้านไฮดรอลิกแล้ว

ต้องใช้อะไรบ้างในการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกตามมาตรฐาน ASTM D2603?

• เครื่องอัลตราโซนิก: อุปกรณ์อัลตราโซนิกชนิดโพรบที่มีออสซิลเลเตอร์ความถี่คงที่และฮอร์นอัลตราโซนิก (เรียกอีกอย่างว่าโพรบหรือโซโนโทรด) อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับการทดสอบ ASTM D2603 คือ UP400ST (24kHz, 400W) พร้อมโพรบอัลตราโซนิก (ฮอร์น / โซโนโทรด) S24d22.
• อ่างน้ำ / อ่างน้ำแข็ง: อ่างน้ำหล่อเย็นหรืออ่างน้ำแข็งเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ต้องการ เช่น 0°C
• เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ เช่น PT100 (รวมอยู่ในชุดอุปกรณ์อัลตราโซนิก UP400ST)
• บีกเกอร์ Griffin ขนาด 50mL ทำจากแก้วบอโรซิลิเกต
• ตู้ครอบลดเสียง (อุปกรณ์เสริม): กล่องป้องกันเสียงสำหรับครอบฮอร์นอัลตราโซนิกเพื่อลดระดับเสียงที่เกิดจากอุปกรณ์สร้างแรงเฉือนด้วยคลื่นเสียง
• เครื่องวัดความหนืด: เครื่องวัดความหนืดและอ่างควบคุมอุณหภูมิใด ๆ ที่เป็นไปตามข้อกำหนดของวิธีทดสอบ D445 ก็เพียงพอ
• ของไหลอ้างอิง: ของไหลอ้างอิงหลักคือ ASTM Reference Fluid A ซึ่งเป็นน้ำมันปิโตรเลียมที่มีพอลิเมอร์ที่สามารถแตกสลายจากการไหลแบบปั่นป่วนที่อัตราเฉือนสูง น้ำมันนี้มีสมบัติโดยทั่วไปดังต่อไปนี้: น้ำมันนี้มีความหนืดประมาณ 10.8 mm2/s (cSt) ที่ 100°C และมีความหนืดประมาณ 58 mm2/s (cSt) ที่ 40°C
  ของไหลอ้างอิงชนิดที่สองคือ ASTM Reference Fluid B ซึ่งเป็นน้ำมันปิโตรเลียมที่มีพอลิเมอร์ที่สามารถแตกสลายจากการไหลแบบปั่นป่วนที่อัตราเฉือนสูง น้ำมันนี้มีความหนืดประมาณ 13.6 mm2/s (cSt) ที่ 40°C

เหตุใดจึงเลือกเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher สำหรับการทดสอบ ASTM D2603?

Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์สร้างแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนตามมาตรฐาน ASTM D2603 และ ASTM D5621 ด้วยความถี่คงที่และกำลังสร้างแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกที่เชื่อถือได้ อุปกรณ์สร้างแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกของ Hielscher จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประเมินความเสถียรต่อแรงเฉือนของของไหลไฮดรอลิก เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มีซอฟต์แวร์และการตั้งค่าอัจฉริยะ ซึ่งช่วยให้ดำเนินการทดสอบที่ซับซ้อนตามมาตรฐาน ASTM ได้ สามารถเข้าถึงเมนูได้ง่ายผ่านหน้าจอสัมผัสดิจิทัลหรือการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ แม้ว่าความถี่จะคงที่ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อผลการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่เชื่อถือได้และมาตรฐาน ASTM แต่สามารถตั้งค่าแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ผลการกระแทกจากช่วงชักการสั่นตามที่ต้องการ
การสอบเทียบเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ทำได้ง่าย และสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและสะดวกผ่านเมนูที่มีความสามารถขั้นสูง เครื่องอัลตราโซนิกดิจิทัลทุกรุ่นมีเซนเซอร์วัดอุณหภูมิแบบเสียบต่อ ซึ่งบันทึกอุณหภูมิของตัวอย่างอย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลกลับไปยังเครื่องกำเนิดคลื่นอัลตราโซนิก โดยข้อมูลสำคัญทั้งหมดของการให้คลื่นอัลตราโซนิก เช่น แอมพลิจูด เวลาและระยะเวลาการให้คลื่นอัลตราโซนิก อุณหภูมิ และความดัน (เมื่อติดตั้งเซนเซอร์วัดความดัน) จะถูกบันทึกลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งอยู่ในเครื่องโดยอัตโนมัติ คุณสมบัติอัจฉริยะเหล่านี้ช่วยให้การทดสอบแรงเฉือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเชื่อถือได้และให้ผลที่ทำซ้ำได้ อีกทั้งทำให้การใช้งานสะดวกและปลอดภัย
อุปกรณ์ของ Hielscher Ultrasonics สำหรับการทดสอบความเสถียรต่อแรงเฉือนเป็นไปตามมาตรฐานทั้ง ASTM D-2603 และ D-5621