In Reply to : viscometer와 rheometer의 차이점?
Posted by : 박영민 on March 11, 2004 at 15:29:13:

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<점도계>

점도계는 실험실 또는 산업체에서 유체의 일정온도에서의 끈끈한 정도인 점도(dynamic viscosity 또는 absolute viscosity) 또는 동점도(kinematic viscosity)를 측정하는 장비입니다. 측정하는 이유는 산업현장의 품질관리 및 제조공정관리가 주목적이고, 실험연구실에서 개발과정에 원료나 제품의 특성치로 점도값이 제시됩니다.

점도를 측정할 때는 필히 정해진 온도에서의 측정값을 제시합니다. 점도계 별로 뉴튼성 유체(Newtonian fluids, 예: 물)나 비 뉴튼성 유체(non-Newtonian fluids, 예: 석유, 고분자액체)중 하나만을 측정할 수 있는 장비 또는 두가지 성질의 유체의 점도를 측정할 수 있는 장비들이 있습니다.

비뉴튼성 유체의 점도특성을 측정할 수 있는 장비로는 전단율(shear rate)을 가변할 수 있어야 하는데 가장 대표적인 예로는 회전형 점도계(rotational viscometer)가 있습니다. 이 장비는 일정한 실린더를 정해진 각속도로 돌리면서 그 반대 방향으로 생기는 토오크(torque)를 측정합니다. 각속도가 클 수록 토오크가 증가하는데 이 증가형태가 직선적이면 뉴튼형 유체, 비선형이면 비뉴튼형 유체로 분류합니다. 또한 낙구식 점도계(falling ball viscometer)로도 불편하기는 하지만 전단율 대비 전단응력을 측정할 수 있어 비뉴튼성 유체에 사용할 수 있습니다.

점도(dynamic viscosity 또는 absolute viscosity) 외에 모세관형 점도계를 통해서 동점도(kinematic viscosity)를 측정할 수 있습니다. 이때 동점도는 점도 값을 밀도 값으로 나눈 값을 가집니다. 동점도의 의미는 절대적인 점도 값 자체에 있는 것이 아니라 유동성에 있습니다. 동점도가 작으면 그만큼 잘 흐를 수 있어서 석유화학 제품의 배관수송 및 품질관리에 중요한 변수가 됩니다.

모세관을 이용하지 않고 올리피스 구멍을 용기 바닥에 뚫어 유출시간을 측정하는 점도계는 세이볼트점도계(Saybolt viscometer), 프랑스 규격의 AFNOR점도계 및 포드컵(Ford cup)등이 있고, 임펠러를 돌려 토크를 측정하는 스토머점도계(Stomer viscometer)등이 있습니다. 이러한 점도계들은 정해진 온도에서 특정 점도단위로 된 점도 값를 측정합니다. 이러한 점도 값은 동점도(kinematic viscosity)로 환산될 수도 있습니다.

점도계는 대부분 단일 변수(cP 또는 cSt, SUS, KU등)를 측정하는 장비입니다. 또 회전형이나 낙구식은 뉴튼성 유체도 측정이 가능합니다.

데스크 탑 회전형 점도계의 가격은 미국과 독일제품이 대당 400-800만원 수준이며, 올리피스형은 그보다 저렴합니다. 막스메트의 디지털 점도계는 대당 200만원 수준으로 특히 계측장비 구입에 가격부담이 큰 중소기업과 동남아시아 국가에서 우수한 성능대 가격비로 호평을 받고 있습니다.

㈜막스메트는 디지털 회전형 점도계를 국내에서 개발 보급하고 있습니다. 절대점도를 cP단위로 광범위한 범위를 4 종의 스핀들로 측정할 수 있습니다. 또한 AFNOR점도계등 올리피스형 점도계를 주문생산하여 터어키등 해외에 수출하고 있습니다.

또한 막스메트의 초음파 온라인 점도계는 현재 개발 중에 있으며 실시간 프로세스 점도측정 및 품질제어에 널리 활용될 수 있습니다.

<레오미터>

레오미터(Rheometer)는 점도계와 유사하지만 더욱 정밀한 형식으로 유체의 점도특성 뿐 아니라 유변학(rheology)적 여러 변수들인 점탄성특성(elastic properties)을 통합 분석하는 장비입니다.

레오미터의 제작형식은 즉 회전형 실린더, cone/plate 측정방식, 모세관 측정방식등 다양한 방식을 채용하고 있습니다. 대부분 점탄성 용융프라스틱류의 측정온도가 높기 때문에 –200oC – 500oC 범위의 정밀 온도조절 장치가 포함되는 것이 일반적입니다. 또한 다양한 유변학적 변수를 분석하기 위한 전용 프로그램을 활용할 수 있도록 CPU, 지시계 및 프린터등이 통합된 형식으로 판매됩니다. 따라서 당연히 일반 점도계에 비해 가격이 고가입니다.
레오미터로 측정분석이 가능한 변수들은 유변학(rheology)에서 정하는 여러 유변학적 변수, 즉 절대점도(dynamic viscosity), 전단응력/전단율비(shaer stress/rate), 전단율 또는 온도 변화에 대한 점도 값의 추이, 점탄성계수(elastic modulus), 저장탄성률(storage modulus), 손실탄성율(loss modulus), 이완시간(relaxation time), 지연시간(retardation time), 복소탄성율(complex modulus), 손실탄젠트(loss tangent), 크리핑 현상(creep point)등 을 측정할 수 있습니다. 물론 점도계의 일반 측정변수들을 포함합니다.
레오미터는 기본적 모델의 경우 천만원대에서 수 억원까지의 가격이 형성되어 있습니다. 일반적으로 산업현장의 품질관리 용도보다는 연구실험실에서 고분자 중합, 새로운 재료개발, 공정의 개선등의 개발 또는 연구과정에서 사용됩니다.

㈜막스메트는 2004년 현재 레오미터를 생산하고 있지 않으나 향후 5년 이내에 일본 및 독일제품에 뒤지지 않는 자동측정이 가능한 우수 레오미터를 세계시장에 공급하기 위하여 개발에 총력을 다하고 있습니다.

(주)막스메트

:점도측정을 하기 위하여 점도측정기를 구입할려고 하는데 viscosimeter와 rheometer의 정확한 차이점이 무엇인지 궁금하여 질문을 드립니다. 구체적으로 답변을 해주시면 감사 하겠습니다.

• URL : MaxMet Viscometer