T °C - JuSER - Forschungszentrum Jülich

62 Experimentelle Arbeiten
(∅36 x 60 mm) mit Rührer (∅10 x 20 mm) hineingefüllt. Die Messungen beginnen
nach Aufheizen des Viskosimeters und Einstellung des thermischen Gleichgewichtes.
Anschließend wird in der Glasschmelze bei verschiedenen Drehzahlen
mit dem Rührer gerührt. Das beim Rühren benötigte Drehmoment wird mit Hilfe von
drehmomentproportionalen Spannungswerten eines Messwertaufnehmers gemessen
und mit einer Abtastrate von 1 s auf einem Rechner abgespeichert. In der weiteren
Bearbeitung wird nun in den Bereichen gleicher Drehzahl aus den konstanten
drehmomentäquivalenten Spannungswerten ein Mittelwert gebildet und mittels einer
Ausgleichsgerade eine Nullpunktkorrektur durchgeführt. Mit dem korrigierten Wert
wurden die direkt gemessenen Drehmomentäquivalente korrigiert und somit lässt
sich die dynamische Viskosität nach der Gleichung 4-7 berechnen,
Gl. 4-7.
hier entspricht k einem vorab aus den geometrischen Abmessungen bestimmten
Gerätefaktor, S dem um den Nullpunkt korrigierten Messwert (mV), entsprechend
dem Drehmoment am Drehkörper, und n der Drehzahl des Drehkörpers. Die so
erlangten Viskositätswerte wurden bei entsprechender Temperatur angegeben.
Somit lassen sich die Parameter der VFT-Gleichung bestimmen.
Balkenbiegeviskosimeter
k ⋅S
=
n
,
Für die Balkenbiegeviskosimetrie-Messung wurden aus den erschmolzenen
Glasproben stabförmige Proben mit den Abmessungen 5 x 5 x 50 mm präpariert. Die
präparierten Probestäbe wurden auf eine Zweipunkt-Auflage positioniert.
Anschließend wird ein dem Messbereich entsprechendes Belastungsgewicht
aufgelegt und die Messung bei zuvor programmierter gleichmäßig steigender
Temperatur gestartet. Während der Messung nimmt der Computer zeitdiskret die
absolute Durchbiegung und die Temperatur der Probe auf. Mit der Gleichung 4-8
wurde anschließend die Viskosität berechnet.
Gl. 4-8.
681⋅
ls ⋅ t ⋅ m
=
lc ⋅ f
3
In dieser Formel stellt die Viskosität, f/t die Absenkgeschwindigkeit, Ic das
Flächenträgheitsmoment 2. Ordnung, die Belastungsmasse m und ls schließlich die
Stützweite der Balkenbiegevorrichtung dar.