UNIVERSIDAD DE CUENCA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

REOMETRO DEFINICION FUNCIONAMIENTO

AUTOR: Raulobro 17/06/2011

El presente documento contiene la definicin de remetro, principio de funcionamiento general de estos equipos, distintos tipos de remetros y sus caractersticas principales. Descripcin del remetro de Brookfield.

REOMETROS

DEFINICION

Son aparatos que se utilizan para medir la reolgia de los materiales. Ya que los mismos

permiten someter al material a diferentes tipos de deformaciones controladas y medir

los esfuerzos o viceversa. Algunas de las propiedades reolgicas ms importantes son:

Viscosidad aparente (relacin entre esfuerzo de corte y velocidad de corte)

Coeficientes de esfuerzos normales

Viscosidad compleja (respuesta ante esfuerzos de corte oscilatorio)

Mdulo de almacenamiento y mdulo de perdidas (comportamiento

viscoelstico lineal)

Funciones complejas de viscoelasticidad no lineal

Los estudios tericos en reologa en ocasiones emplean modelos microscpicos para

explicar el comportamiento de un material. Por ejemplo en el estudio de polmeros,

stos se pueden representar como cadenas de esferas conectadas mediante enlaces

rgidos o elsticos.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO GENERAL

Un remetro mide y analiza los cambios en la estructura reolgicas de un material - la forma

de flujo de los fluidos. Esto se logra mediante la variacin de las tasas de corte en incrementos

de micro (0,1 rpm). Este instrumento puede analizar de lmite elstico del material y el

comportamiento del flujo de medicin la respuesta al estrs en comparacin con la tensin

durante las pruebas de velocidad constante y los cambios de viscosidad como una funcin de

cambio de velocidad de corte, respectivamente. grafico 1

Grafico 1

TIPOS REOMETROS

Los remetros pueden ser divididos en instrumentos de control de calidad y en instrumentos para investigacin y desarrollo. Tambin existe otro tipo de clasificacin de estos la cual se les clasifica en dos tipos claramente diferentes de remetros. Remetros que controlan la aplicacin de esfuerzo cortante o tensin de corte se llaman: rotacin o remetros de corte , mientras que remetros en los que se aplican estrs extensional o deformacin extensional se llaman remetros extensional

Los instrumentos para control de calidad son aquellos que no poseen una geometra de corte controlada, lo cual significa que la velocidad de corte no est definida Esto significa que la viscosidad medida no es la viscosidad absoluta la cual es una propiedad intrnseca del material independiente del tipo de instrumento utilizado para la medicin.

Los instrumentos para investigacin y desarrollo poseen una geometra de corte controlada lo cual significa que la velocidad de corte puede ser controlada y variada para obtener datos de viscosidad a diferentes velocidades de corte. Alguna de las geometras comunes en este tipo de remetros se puede ver en la figura 2.

El cono y plato es uno de los diseos ms populares pues este aplica una velocidad de corte uniforme a toda la muestra, caso muy diferente al de geometra de platos paralelos que presenta una variacin de velocidad de corte en la direccin radial. Ambas geometras pueden sufrir efectos de borde que distorsionan las mediciones de viscosidad. Sin embargo es importante destacar que esta distorsin es mucho ms importante en el caso de la geometra cono y plato. El diseo de cono y plato se limita a valores bajos y medios de velocidad de corte (0.1 - 1000 1/ s.), mientras que el diseo de platos paralelos puede alcanzar velocidades de corte mayores. (20.000 - 30.000 1/ s)

Cilindros concntricos tambin conocida como de copa y aguja. Si la distancia entre los dos cilindros concntricos es pequea (r1/r2 >0.95) la velocidad de corte ser uniforme a travs de toda la muestra. En este tipo de viscosmetros los efectos de fuerzas centrfugas son menos importantes que en el cas o de la geometra de cono y plato. Al ser menor la exposicin al aire, tambin puede controlarse la evaporacin del solvente. El rango de velocidad de corte cubierto por este tipo de equipos es muy amplio (0.01 -100.000 1/s.)

Remetro Capilar en este tipo de remetros el fluido es forzado a pasar a Uno de los problemas ms frecuente de este tipo de remetros es que la fuerza de cizalla

aplicada no es uniforme y la medicin de la viscosidad debe ser corregida por varios factores como aquellos relacionados con el efecto de entrada y salida del capilar, deslizamiento en las paredes y una reologa no Newtoniana. Los remetros capilares permiten alcanzar velocidades de corte extremadamente altas (100.000 - 2.000.000 1/s)

En la siguiente tabla se presenta el nombre comercial de rotmetro, el tipo al que pertenece y su velocidad de corte. Tabla 1

REOMETRO DE BROOKFIELD

Debido a que el remetro de Brookfield es uno de los ms verstiles y usados, a continuacin

encontraremos su principio de funcionamiento, y un ejemplo de las especificaciones de una de

sus variedades utilizadas.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El Cono Wells-Brookfield remetro es un medidor de torque preciso que se conduce a

velocidades de rotacin discreto. El sistema de medicin del par, que consiste en un

calibrado de berilio-cobre primavera de conectar el mecanismo de accionamiento de un

cono giratorio, los sentidos de la resistencia a la rotacin causada por la presencia de

lquido de la muestra entre el cono y una placa plana fija.

La resistencia a la rotacin del cono produce un par que es proporcional a la tensin de

corte en el fluido. Esta lectura se convierte fcilmente en unidades centipoise absoluta

(mPa s) de las cartas rango calculado previamente. Por otra parte, la viscosidad puede

ser calculada a partir de las constantes geomtricas conocidas del cono, la velocidad de

rotacin y el par de estrs.

La posicin correcta con relacin de cono y la placa se obtiene mediante un

procedimiento mecnico simple sin la necesidad de indicadores externos o instrumentos

complementarios.

La placa estacionaria forma el fondo de una copa de muestra que se puede quitar, llenos

de 0,5 ml a 2,0 ml de lquido de la muestra (en funcin de los conos en uso), y volver a

montar sin perturbar la calibracin. La copa de muestras blindadas de accesorios de

tubos para la conexin a un bao a temperatura constante circulacin.

El sistema tiene una precisin de 1,0% de la escala completa. Reproducibilidad es de

0,2%. Rango de temperatura es de 0 C a 100 C.

Brookfield analiza lquidos y semislidos. Las medidas de viscosidad se relacionan con

la calidad del producto y la eficiencia. Cualquier parmetro que est involucrado con la

caracterizacin de flujo, en la investigacin o el desarrollo, control de calidad o de

transferencia de fluidos, en un momento u otro se involucra con algn tipo de medida de

la viscosidad.

El equipo es capaz de entregarnos los siguientes datos:

Viscosidad (cP o mPa s)

Temperatura ( C o F)

Velocidad de Deformacin

La tensin de cizallamiento

% Del par

Por lo general el rotmetro Brookfield utiliza velocidades bajas entre 20 y 100 rpm,

tambin requiere muestras grandes de 600 cm3 en algunos modelos o en modelos mas

antiguos; en modelos nuevos la cantidad de muestra a disminuido de manera

exponencial.

EJEMPLO DE ESPECIFICACIONES DE UN REOMETRO DE BROOKFIELD

Especificaciones

Velocidades:

0.3, 0.5, 0.6, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 10, 12, 20, 30, 50, 60, 100 rpm

Peso: 7,7 kg

Caja de volumen 0,05 m3

Entorno de trabajo: 0 C a 100 C

Precisin:

1,0% fondo de escala en uso

Reproducibilidad: 0,2% de la escala completa

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Reolog%C3%ADa

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/.../r13924.DOC

http://www.exova.ca/index.php?option=com_content&view=article&id=1447&I

temid=&lang=en

http://www.can-am.net/suppliers/brookfield/dv_e_m98.pdf

http://www.brookfieldengineering.com/products/viscometers/laboratory-wb-

coneplate.asp