Ультразвукові гомогенізатори для ASTM D5621: стійкість до ультразвукового зсуву гідравлічних рідин

Стандартний метод випробування ASTM D5621 описує тестування стійкості до ультразвукового зсуву гідравлічних рідин та їх в’язкості при 40°C та 100°C відповідно. Для тестування та визначення стабільності в’язкості гідравлічних рідин під дією зсуву необхідний надійний метод випробування. ASTM D5621 є стандартизованим протоколом для оцінки стійкості до зсуву гідравлічних рідин за допомогою ультразвукових зсувних сил.

Тестування стійкості до ультразвукового зсуву гідравлічних рідин за допомогою ASTM D5621

ASTM D5621 – це стандартизований протокол для визначення втрати в’язкості гідравлічних рідин під дією ультразвукового зсуву. Тому ультразвукові зсувні сили застосовуються до зразків гідравлічної рідини для оцінки стійкості до зсуву. Ідеально підходить для гідравлічних та моторних олій, що містять полімери.
Мета: Гідравлічні рідини (специфічні мастила), моторні олії, трансмісійні рідини для автомобілів, рідини для тракторів та інші рідини для передачі потужності піддаються зсувним силам різного ступеня під час звичайної експлуатації, що може призвести до змін в’язкості та подальшого зниження ефективності. Для покращення індексу в’язкості гідравлічних рідин до таких рідин додаються полімери (наприклад, гребінчасті полімери). Тест ASTM D5621 досліджує зміни в’язкості в рідинах, що містять полімери, підданих впливу зсувних сил, згенерованих ультразвуком, так званих ультразвукових зсувних вібрацій.
Застосування: Метою стандартного протоколу ASTM D5621 є визначення в’язкості зразка під напругою зсуву. Цей тест є релевантним для гідравлічних рідин, оскільки гідравлічні рідини як рідини для передачі потужності піддаються зсуву. Їхня поведінка за певних умов зсуву має бути визначена, щоб обрати відповідну якість гідравлічної рідини для використання у конкретних машинах та двигунах.
Процедура: Визначається початкова в’язкість гідравлічної рідини. Потім зразок поміщається у випробувальну склянку, термостатується до температури випробування та обробляється ультразвуковим вібратором (тобто пристроєм для ультразвукового зсуву) протягом зазначеного часу випробування. Після цього вимірюється в’язкість зразка, обробленого ультразвуком. У звіті наводяться початкова в’язкість, кінцева в’язкість та відсоток зміни в’язкості в сантистоксах.

Обладнання для стандартного методу випробування ASTM D5621 щодо стійкості до ультразвукового зсуву гідравлічних рідин

Для виконання процедури, описаної та стандартизованої в протоколі ASTM D5621, необхідне зазначене обладнання.

• Ультразвуковий гомогенізатор: ультразвуковий пристрій для зсуву зондового типу з фіксованою частотою та ультразвуковим рогом (також відомим як зонд або сонотрод). Типовим ультразвуковим пристроєм, що використовується для тестування ASTM D2603, є UP400ST (24kHz, 400W) з ультразвуковим зондом (ріг / сонотрод) S24d22.

Для забезпечення однорідної роботи та відтворюваних результатів рекомендується наступне допоміжне обладнання:

• Водяна / крижана ванна: Охолоджувальна водяна ванна або крижана ванна, здатна підтримувати температуру сорочки 0°C.
• Температурний датчик такий як PT100 (входить у комплект ультразвукових пристроїв UP400ST)
• Склянка Griffin 50mL, виготовлена з боросилікатного скла.
• Звукоізоляційна камера (опціонально): Коробка звукозахисту (наприклад, коробка звукозахисту SPB-L для UP400St) для ізоляції ультразвукового рога з метою зниження рівня шуму, що виробляється пристроєм для ультразвукового зсуву.
• Віскозиметр: Будь-який віскозиметр та ванна, що відповідають вимогам методу випробування D445, є достатніми.

Тест на ультразвуковий зсув відповідно до ASTM D6080

«Система класифікації в’язкості для гідравлічних рідин визначена в ASTM D6080. Система класифікації D6080 використовує стандартний метод випробування ASTM D5621 для визначення стійкості до зсуву під дією ультразвуку гідравлічних рідин, який надалі називається тестом на зсув під дією ультразвуку, як основу для визначення класу в’язкості багатоградусних гідравлічних рідин (ASTM D5621). У процедурі D5621 олія, що містить полімер, опромінюється ультразвуковим осцилятором протягом 40 хв. Деградація полімеру ультразвуковим методом є результатом утворення та колапсу енергетичних порожнин у рідині, що може відбуватися за умов кавітації рідини. Виявлено, що цей метод визначення незворотної втрати в’язкості призводить до змін в’язкості, подібних до тих, що спостерігаються у застосуваннях лопатевих, шестеренних та поршневих насосів. Також повідомлялося про кореляції з об’ємним ККД насоса. Рідини з високим індексом в’язкості, які демонстрували меншу незворотну втрату в’язкості в тесті на зсув під дією ультразвуку, забезпечували підвищений об’ємний ККД насоса» (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) також виявили, що для цього конкретного дослідження тестування на зсув під дією ультразвуку за методом ASTM D5621 найкраще корелювало з вимірюваннями в’язкості наприкінці тесту.

Чому Hielscher Ultra-Sonicators для тестів стійкості до зсуву відповідно до ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics постачає високоефективні ультразвукові зсувні пристрої для тестів стійкості до зсуву відповідно до ASTM D5621 та ASTM D2603. З фіксованою частотою та надійною ультразвуковою зсувною потужністю, ультразвукові зсувні пристрої Hielscher є ідеальними для оцінки стійкості до зсуву гідравлічних рідин. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher оснащені розумним програмним забезпеченням та налаштуваннями, які дозволяють проводити складні випробування відповідно до стандартів ASTM. Меню легко доступне через цифровий сенсорний дисплей або дистанційне керування через браузер. Хоча частота є фіксованою, що важливо для надійних результатів ультразвукової обробки та стандартів ASTM, амплітуду можна точно встановити на бажаний ударний хід.
Калібрування ультразвукових гомогенізаторів Hielscher є простим і може бути швидко та легко виконано через розвинене меню. Усі цифрові ультразвукові гомогенізатори оснащені знімним температурним датчиком, який безперервно реєструє температуру зразка та передає її назад до ультразвукового генератора, де всі важливі дані ультразвукової обробки, такі як амплітуда, час та тривалість ультразвукової обробки, температура та тиск (коли встановлено датчик тиску), автоматично записуються на вбудовану SD-картку. Ці розумні функції дозволяють проводити надійні та відтворювані тести на зсув під дією ультразвуку та роблять експлуатацію зручною та безпечною.
Пристрої Hielscher Ultrasonics для тестів стійкості до зсуву відповідають стандартам ASTM D-5621 та ASTM D-2603.

UP400St має фіксовану частоту 24kHz і тому відповідає ASTM D5621. Типова конфігурація для тесту ASTM D5621 – це ультразвукова зсувна система UP400ST із сонотродом (рогом / сонотродом) S24d22.