ویسکومتر در مهندسی پزشکی

ویسکومتر وسیله ای برای سنجیدن میزان ویسکوزیته مایعات است.

برای موادی که ویسکوزیته آنها با جریان یافتن تغییر می کند از ویسکومتر ویژه ای به نام رئومتر استفاده می گردد.

در حالت کلی در یک ویسکومتر دو حالت وجود دارد:

۱- مایع ویسکوز ساکن است و یک شی جانبی در داخل آن (ابزار اندازه گیری ویسکوزیته) حرکت می کند .

۲- وسیله اندازه گیری ویسکوزیته ساکن بوده و سیال ویسکوز حرکت می کند. نیروی کششی که سبب ایجاد حرکت نسبی سیال نسبت به سطح می شود می تواند به عنوان عاملی برای اندازه گیری ویسکوزیته به کار گرفته شود.

نیروی کششی که سبب ایجاد حرکت نسبی سیال نسبت به سطح می شود می تواند به عنوان عاملی برای اندازه گیری ویسکوزیته به کار گرفته شود.

حالت جریان باید به گونه ای باشد که عدد رینولدز به حدی کوچک باشد که بتوان جریان را آرام فرض نمود.

- در دمای ۲۰درجه سلسیوس ویسکوزیته آب ۱٫۰۰۲mpa.s است و ویسکوزیته جنبشی آن برابر با ۱٫۰۰۳۸mm2/s است لازم به ذکر است مقادیر فوق جهت کالیبراسیون ویسکومتر ها به کار می رود

.

*ویسکومتر های سقوطی (Falling sphere viscometers)

قانون استوکس (Stokes’ law)اساس ویسکومتر های سقوطی را تشکیل می دهد.در صورتی که سیال بصورت استاتیک در داخل یک لوله عمودی شیشه ای قرار دارد اجازه می دهیم یک جسم فلزی کوچک که اندازه و دانسیته آن مشخص است در داخل سیال سقوط کند.

*ویسکومتر های دورانی (Rotation viscometers)

اینگونه ویسکومتر ها بر ایده اندازه گیری مقدار گشتاور لازم جهت به چرخش در آوردن یک جسم خارجی در داخل سیال استوار هستند که می تواند راهی برای اندازه گیری ویسکوزیته سیال باشد.

*ویسکومتر های استابینگر (Stabinger viscometer)

به آسانی در داخل نمونه شناور می گردند و به دلیل نیروی گریز از مرکز دقیقا در بخش مرکزی قرار می گیرند. اندازه گیری سرعت و گشتاور در این نوع با اندازه گیری چرخش میدان مغناطیسی و حرکات گردابی و بدون هیچگونه تماس مستقیمی صورت می گیرد

ویسکومتر های U شکل (U-tube viscometers)

*لوله شیشه ای U شکل که بصورت عمودی و در یک حمام کنترل دما قرار دارد.

*در یک سمت این لوله یک مقطع عمودی با قطر مشخصک حذف تاثیر دما در ویسکوزیته میزان کاهش ارتعاشات لرزاننده می تواند با یکی از روش های زیر اندازه گزفته شود.

ویسکومتر های لرزشی

ویسکومتر های دورانی

ویسکومتر های دورانی

ویسکومترهای U شکل

۱٫اندازه گیری مقدار انرژی لازم جهت ثابت نگه داشتن دامنه ارتعاشات نوسانگر در یک دامنه ارتعاشی مشخص.مناسب برای سیالاتی با ویسکوزیته بالا : انرژی بیشتری جهت ثابت ماندن دامنه ارتعاشی نوسانگر

۲٫اندازه گیری زمان لازم جهت توقف کامل نوسانگر بعد از خاموش شدن آن. هر اندازه ویسکوزیته بالاتر باشد مدت زمان لازم جهت توقف نوسانگر کمتر خواهد بود.

۳٫اندازه گیری فرکانس نوسانگر بصورت تابعی از کنش وارد شده به سیال و واکنش سیال نسبت به آن که در این روش هم سیالاتی با ویسکوزیته بالا به نسبت تغییر فرکانس بیشتری هنگام تغییر فاز از خود نشان می دهند.

برندهای اصلی ویسکومتر

ویسکومترها و رئومترهای بروکفیلد از معتبرترین نوع ویسکومترها در جهان می باشند.

برندHydramotion viscosity

اجزای ویسکومتر بروکفیلد

اجزای ویسکومتر بروکفیلد

بیان موضوع و روش

کیفیت و نحوه ی عملکرد خون در بدن مستقیما به خواص رئولوژیکی آن از جمله ویسکوزیته وابسته است

بین ابزار های مختلف اندازه گیری ویسکوزیته خون روش استوانه های هم مرکز به دلیل دقت نسبتا بالا , سادگی هندسه , سادگی فیزیک حاکم و سادگی سطوح استوانه ها روشی مناسب است.

با توجه به روابط مشخص ارتباط سرعت دوران با گشتاور برای سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی و با داشتن سرعت دوران و گشتاور، ویسکوزیته بدست می آید.