낙구 점도계Hoppler(또는 스톡스) 원리를 기반으로 설계된 고전적인 점도 측정 기기로, 금속 공이 중력에 의해 측정된 액체를 수직으로 통과하는 데 걸리는 시간을 측정하여 유체 점도를 계산합니다.이는 구가 액체에서 자유롭게 떨어지는 속도가 액체 점도와 관련된 원리를 이용해 측정한다.구가 액체에서 떨어질 때 중력, 부력, 점성 저항의 작용을 받는다.구체가 안정된 낙하속도에 도달했을 때 점성저항과 중력, 부력이 균형을 이루는데 이때 구체의 낙하속도는 액체의 점도와 반비례한다.이미 알려진 길이의 액체에서 구가 떨어지는 데 걸리는 시간을 측정해 밀도, 지름 등 구체와 액체의 물리적 매개변수와 결합해 액체의 점도를 계산할 수 있다.

　　낙구 점도계운영 프로세스 및 고려 사항:

1. 준비사업

1. 계기 검사

측정관 (점도관) 내벽이 깨끗하고 스크래치나 얼룩이 없는지 확인하여 구체의 낙하궤적에 영향을 주지 않도록 해야 한다.

검사 테스트 구 (예: 스틸 볼, 유리 볼) 의 표면은 매끄럽고 손상이 없으며 지름은 측정 범위의 요구 사항에 부합합니다.

타이머 시스템 (전자 또는 기계) 의 기능이 정상적인지 확인하고, 전자 타이머는 0시까지 교정해야 한다.

만약 기구가 온도제어장치 (예를 들면 항온수욕) 를 갖추면 사전에 목표온도를 설정하고 액체온도를 안정시킨다.

2. 환경 제어

계기를 수평적이고 진동이 없는 탁자 위에 놓아 외부의 방해를 피한다.

실험실의 온도가 안정되도록 보장하고 통풍구나 해빛직사를 멀리하여 온도파동이 점도측정에 영향을 주지 않도록 방지해야 한다.

3. 액체 준비

측정 요구에 따라 투명하거나 반투명한 액체를 선택하여 부유 입자나 기포의 방해를 피한다.

온도를 조절하려면 액체를 측정관에 부은 후 수욕 또는 가열 장치를 통해 목표 온도로 안정시킵니다 (일반적으로 10-15 분 동안 항온이 필요).

액체 온도를 기록하고, 점도가 온도에 민감하기 때문에, 후속 계산은 온도 수정 계수를 대입해야 한다.

2. 조작 절차

1. 구를 설치한다

방법 1 (수동 방출): 핀셋으로 구체를 집고 측정관 상단의 액체 표면에 가볍게 놓아 구체가 완q침몰되고 초기 속도가 없음을 확보한다.

메서드 2 (릴리스 장치): 릴리스 고정장치에 구를 고정하고 파이프 벽에 접촉하지 않도록 측정 파이프 중심 위치로 조정합니다.

2. 구체를 방출하고 시간을 계산한다

수동 타이밍: 구를 방출하는 동시에 스톱워치를 가동하여 구가 미리 설정된 눈금선 (예: 측정관 바닥) 으로 떨어지는 것을 관찰할 때 타이밍을 멈추고 낙하 시간 t를 기록한다.

자동 타이밍: 기기에 광전 센서나 레이저 트리거 장치가 설치되어 있으면 구체가 시작과 끝 위치를 통과할 때 자동으로 시간을 기록하고 표시 값을 직접 읽는다.

반복 측정: 오차를 줄이기 위해 같은 액체를 3~5회 반복 측정하여 평균치를 최종 낙하 시간으로 한다.

3. 데이터 로깅

각 측정의 낙하 시간 t, 액체 온도 T, 구체 직경 d 및 밀도 ρs, 액체 밀도 ρl(밀도계 측정 또는 자료 열람을 통해 얻을 수 있음)을 기록한다.

4. 청결과 유지 보수

1, 세척 측정관

측정이 완료되면 에탄올이나 이온제거수와 같은 용매로 측정관을 씻어 잔류액체를 제거한다.

부드러운 브러시나 면봉으로 파이프 벽을 청소하여 안쪽 표면이 긁히지 않도록 합니다.

건조 후 보관하면 먼지나 물기가 다음 사용에 영향을 주지 않도록 한다.

2. 구체 보양

용매로 구체 표면을 씻어 기름때나 액체 잔류를 제거한다.

건조 용기에 보관하여 충돌이나 부식을 피한다.

3. 기기 보관

전용 브래킷에 측정 파이프를 수직으로 배치하여 변형을 방지합니다.

수욕과 같은 온도 제어 장치를 끄고 전원을 끊고 먼지 방지 덮개를 덮습니다.

5. 주의사항

1. 관벽 효과 피하기

구의 낙하 시 측정 파이프 벽과의 거리가 구의 지름보다 2.5배 더 큰지 확인하십시오. 그렇지 않으면 스톡스 공식을 수정해야 합니다 (예: Faxén 수정).

2. 온도 일치성

액체의 온도는 국부적인 온도차로 인해 밀도나 점도의 분포가 고르지 않도록 균일해야 한다.

3. 구체 선택

구체밀도는 액체밀도 (일반적으로 ρs/ρl>1.1) 보다 현저하게 커서 부상이 아니라 가라앉아야 한다.

4, 급류 제어

액체 점도가 너무 낮을 때 구의 낙하 속도가 너무 빠르면 물살을 일으킬 수 있으므로 더 작은 구로 바꾸거나 측정관의 길이를 조정해야 한다.

5. 안전 조작

고온의 액체나 부식성 액체를 처리할 때는 보호장갑과 고글을 착용한다.

볼이 측정관을 튀겨 상해를 입지 않도록 하고 방출 시 안전거리를 유지한다.