Zasada działania wiskozymetru

Prawo Stokesa jest podstawą wiskozymetru opadającego, w którym płyn jest nieruchomy w pionowej szklanej rurce. Kula o znanym rozmiarze i gęstości jest wpuszczana do cieczy. Jeśli jest prawidłowo dobrana, osiąga prędkość końcową, którą można zmierzyć na podstawie czasu potrzebnego na pokonanie dwóch znaczników na rurce.

Prawo Stokesa – podstawa wiskozymetru opadającego

wiskozymetrW przypadku cieczy nieprzezroczystych można zastosować czujniki elektroniczne. Znając prędkość końcową, rozmiar i gęstość kuli oraz gęstość cieczy, można wykorzystać prawo Stokesa do obliczenia lepkości cieczy. W klasycznym eksperymencie stosuje się serię stalowych łożysk kulkowych o różnych średnicach, aby zwiększyć dokładność obliczeń. W szkolnym eksperymencie jako cieczy używa się glicerolu, a technika ta jest wykorzystywana w przemyśle do sprawdzania lepkości cieczy używanych w procesach technologicznych. Obejmuje ona wiele różnych olejów i cieczy polimerowych, takich jak roztwory. Modyfikacją prostego wiskozymetru opadającej kuli jest wiskozymetr kulowy, w którym kula toczy się po pochyłości zanurzona w badanej cieczy. Można go jeszcze bardziej udoskonalić, stosując opatentowaną płytę V, która zwiększa liczbę obrotów w stosunku do przebytej drogi, umożliwiając stosowanie mniejszych, bardziej przenośnych urządzeń. Kontrolowany ruch toczącej się kuli pozwala uniknąć turbulencji w płynie, które w przeciwnym razie wystąpiłyby w przypadku spadającej kuli.

Ten typ urządzenia nadaje się również do stosowania na pokładzie statku. W 1932 r. Fritz Höppler uzyskał patent na wiskozymetr spadającej kuli, nazwany jego nazwiskiem – pierwszy na świecie wiskozymetr do wyznaczania lepkości dynamicznej. Inne pierwsze na świecie wiskozymetry opracowane przez Fritza Höpplera w Medingen to wiskozymetr kulowy i reowiskometr.