Anton Paar – Particle Imaging Velocimetry (PIV)

Komplekse strømningsfelt som skjærbånd, turbulens og strømningsinstabiliteter har stor betydning innen hydrodynamikk og i analyse av blandeprosesser. De fleste reologiske teoriene forutsetter at strømningsfeltet er laminært under målingen, men i praksis viser prøver også turbulent strømning. Derfor er visualisering av strømningsfeltet med digital particle image velocimetry (PIV) – også omtalt som particle tracking velocimetry (PTV) – samtidig med de reologiske testene et vesentlig verktøy.

Oppsettet er bygd rundt et konsentrisk sylindersystem montert på støtter, slik at prøven er optisk tilgjengelig fra alle sider. Den ytre sylinderen (koppen) er av gjennomsiktig borosilikatglass, mens målekroppen (bob) er en svarteloksert aluminiumsylinder som hindrer refleksjoner. Glasskoppene kan tas helt av for enkel rengjøring. Cellen finnes i flere varianter med væskebasert temperering fra 10 °C til 70 °C for standardcellen og fra 10 °C til 50 °C for XXL-cellen. Kundetilpassede PIV-celler med andre dimensjoner og materialer leveres på forespørsel.

Både den nedre ytre koppen og den øvre indre målekroppen kan være bevegelige målesystemer. I kombinasjon med et reometer med to EC-drivenheter gir det tre bevegelsesprofiler: Searle-modus der bare den indre bob roterer, Couette-modus der bare den ytre koppen roterer, og motroterende drift der de to sylindrene beveger seg i motsatt retning. Det gjør det mulig å generere strømningsinstabiliteter i varierende grad. QuickConnect-koblingen på drivenhetene gjør at begge sylindre monteres og demonteres direkte, uten skruer.

Kombinasjonen av PIV og et MCR-reometer gir detaljert analyse av strømningsfelt i komplekse viskoelastiske væsker – blant annet skjærbånd, strømningsinstabiliteter som Taylor-virvler og oppstartsforløp. Reologien til polymerløsninger og suspensjoner er en viktig faktor i mange industrielle prosesser, og flytende produkter som maling, trykkfarger, drikkevarer, legemidler, slurry og dusjsåpe inneholder partikler som styrer både sluttproduktet og prosessegenskapene. Merk at det optiske oppsettet – laser og kamera – ikke leveres av Anton Paar og må anskaffes separat. Tilbehøret kan brukes med <a href=»https://www.houm.no/produkt/mcr-modular-compact-rheometer/»>Anton Paar MCR – Modular Compact Rheometer</a> og <a href=»https://www.houm.no/produkt/anton-paar-advanced-rheometer-mcr-703/»>Anton Paar Advanced Rheometer MCR 703</a>.

Nøkkelfunksjoner

• Konsentrisk sylindersystem montert på støtter, med optisk tilgang til prøven fra alle sider
• Kopp i gjennomsiktig borosilikatglass og målekropp i svarteloksert aluminium som hindrer refleksjoner
• Tre bevegelsesprofiler: Searle, Couette og motroterende drift (motroterende krever reometer med to EC-drivenheter)
• Væskebasert temperering fra 10 °C til 70 °C (C-LTD 70/PIV) og fra 10 °C til 50 °C (C-LTD 50/PIV-XXL)
• Tre cellevarianter med koppdiameter 35 mm, 45 mm og 110 mm
• QuickConnect-kobling: begge sylindre monteres og demonteres uten skruer, og glasskoppene kan tas helt av for rengjøring
• Kundetilpassede PIV-celler med andre dimensjoner og materialer på forespørsel
• Optisk oppsett med laser og kamera leveres ikke av Anton Paar og må anskaffes separat

Bruksområder

• Visualisering av strømningsfelt under reologiske tester: skjærbånd, Taylor-virvler og oppstartsforløp
• Komplekse viskoelastiske væsker, polymerløsninger og suspensjoner
• Maling, trykkfarger, drikkevarer, legemidler, slurry og dusjsåpe
• Sedimentasjonsstudier og boblekoalescens (C-LTD 50/PIV-XXL)
• Hydrodynamikk og analyse av blandeprosesser
• Forskning og undervisning innen reologi og reo-optikk