Viskositeetin mittaaminen

Elintarviketeollisuudessa tyypillisiä testattavia tuotteita ovat jogurtit, kastikkeet, sinappi, tomaattisose ja öljyt. Esimerkkejä muilla teollisuudenaloilla testattavista tuotteista ovat geelit, värit, emulsiot, voiteet ja öljyt.

Viscosity measurement – back extrusion fixture ex. yogurt
Termi viskositeetti kuvaa fluidien (nesteiden tai kaasujen) virtauskäyttäytymistä. Kun kahta fluidikerrosta liikutetaan toisiaan vasten, tästä syntyy virtausvastukseksi kutsuttua vastustusta (jäykkyyttä ja sisäistä kitkaa). Viskoosivoimia syntyy, kun fluidin eri kerrokset liikkuvat eri nopeuksilla. Niiden seurauksena nopeammin liikkuvien kerrosten liike hidastuu, ja hitaampien kerrosten liike nopeutuu. Nämä prosessit tapahtuvat fysiikan lakien mukaisesti ja ne voidaan kuvata yhtälöillä, joiden osatekijöitä ovat leikkausnopeus (nopeusgradientti) ja leikkausmoduli. Viskositeetti riippuu aina lämpötilasta. Viskositeetin mittausta suoritetaan esimerkiksi tahnamaisten aineiden koostumuksen optimoimiseksi, tai tuotantolinjan säätämistä varten.

Tämän menetelmän etuja

  • Viskositeetti voidaan määrittää suoraan tuotteen omasta pakkauksesta tuotannon aikana. Tämä poistaa kaatamiseen liittyvän esijännityksen syntymisen mahdollisuuden. Tuotantolaitoksissa tapahtuvia virtauksia voidaan mallintaa muuttamalla rengasmaista koloa ja liikenopeutta.
  • Menetelmä mahdollistaa myös karkeampien massojen, kuten hedelmäsoseiden ja vastaavien tuotteiden testaamisen: hedelmänpaloja ja muita isompia osia ei työnnetä ulos, ja ne mitataan yhdessä jogurtin tai nesteen kanssa.
  • Mahdollisuus valita testaussyklien määrä tapauskohtaisesti ja mahdollisuus leikkausvoimien kasvattamiseen syklien välillä mahdollistavat viskositeetin mittaamisen eri leikkausvoimilla yhdellä ainoalla kokeella.
  • Newtonilaisten fluidien tulokset vastaavat pyörivillä viskosimetreillä saatuja tuloksia. Kun tutkitaan ei-newtonilaisia fluideita, saadaan vertailukelpoisia mutta yleensä tarkempia tuloksia kuin perinteisillä pyörivillä viskosimetreillä.

Kuorrutteena kakun päällä: testXpert II:lle kehitetty testausohjelma viskositeetin testaamiseen:

Testausohjelmaan sisältyy lukuisia lisätoimintoja, jotka on tarkoitettu nimenomaan viskositeetin testaamista varten. Esimerkkejä: automaattinen esikäsittely, syklien määrän ja nopeuden valinta, tulosten valikointi jne. Testausohjelma on rakenteeltaan selkeä ja mahdollistaa tiedon kattavan arvioinnin, esittämisen ja raportoinnin myös graafisesti.

Video

1:08

Viscosity test on yogurt

zwickiLine materials testing machine, food industry

Ylös