Mengenal Berbagai Jenis Viscometer

Mengenal Berbagai Jenis Viscometer – Viscometer atau viskometer, ada juga yang menyebut viskosimeter adalah alat untuk mengukur kekentalan atau viskositas suatu bahan dalam bentuk cairan hingga cairan dengan viskositas sangat tinggi berupa semi solid. Pengukuran viskositas ini sangat penting dilakukan dalam proses industri mulai dari bahan mentah, saat proses produksi hingga barang jadi untuk menjaga kualitas barangnya.

Terdapat banyak jenis Viscometer dilihat dari cara/prinsip kerjanya yang dipakai dalam industri, dimana masing-masing jenis viscometer memiliki kelebihan dan kekurangannya. Akan tetapi viscometer yang paling banyak digunakan di industri adalah viscometer jenis rotasional. Viscometer Brookfield merupakan salah satu contoh jenis viscometer rotasional yang sangat populer. Berikut ini adalah jenis-jenis viscometer berdasarkan prinsip kerjanya :

Viscometer Celah sempit (Orifice Cup Viscometer)

Sebuah viscometer orifice biasanya terdiri dari cangkir dengan lubang atau celah yang sempit di mana cairan dapat mengalir. Viskositas ditentukan oleh waktu berapa lama cangkir kosong, dan diukur dalam detik cangkir.

Viskometer orifice mudah digunakan secara manual, dimana viskometer hanya dicelupkan ke dalam cairan yang sedang dikerjakan lalu diangkat dan membiarkan cairan kosong. Jenis cairan ini cukup populer di industri pengecatan.

Nilai viskositas dengan mengukur waktu cangkir kosong dan tabel konversi. Yang termasuk dalam jenis viskometer ini adalah Zahn cup dan Ford cup, dan banyak lagi.

Viscometer Pipa kapiler (Capillary Viscometer)

Juga dikenal sebagai viskometer tabung-U, viskometer kapiler mencakup variasi Ostwald dan Ubbelohde. Viskometer ini cukup simple dan mudah digunakan, terdiri dari tabung kaca berbentuk U dengan dua bohlam (satu lebih tinggi dan satu lebih rendah).

Cairan mengalir dari bola yang lebih tinggi ke bola yang lebih rendah melalui kapiler, dan viskositas diukur dengan menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan cairan untuk melewati tabung.

Viscometer Bola jatuh (Hoopler Falling Ball Viscometer)

Viskometer bola jatuh bekerja dengan cara menjatuhkan sebuah bola ke dalam sampel cairan yang diukur. Dimensi dan massa jenis bola sudah diketahui, jadi viskositas ditentukan dengan menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan bola (sekali lagi, menggunakan detik waktu jatuh) untuk jatuh melalui fluida melalui gravitasi.

Viscometer Getaran (Vibration Viscometer)

Viskometer getaran menggunakan batang getar bertenaga untuk mengukur viskositas. Cairan yang berbeda lebih atau kurang tahan terhadap getaran tergantung pada seberapa kental mereka.

Oleh karena itu, dengan mengukur peredaman getaran, atau dengan mengukur seberapa cepat penurunan getaran pada viskometer, viskositas dapat ditentukan. Viskometer getaran sangat populer berkat fakta bahwa mereka menawarkan sensitivitas cukup tinggi tanpa banyak bagian bagian yang bergerak dan mudah dalam pengoperasiannya.

Viscometer Spindel berputar (Rotational Viscometer)

Viskometer rotasional mengukur viskositas dengan membenamkan spindel yang berputar ke dalam cairan yang akan diuji. Jumlah gaya puntir (torsi) yang diperlukan untuk memutar spindel menunjukkan viskositas fluida. Karena viskometer rotasi tidak menggunakan gravitasi untuk berfungsi, pengukurannya didasarkan pada tegangan geser internal fluida.

Jenis viscometer ini paling populer digunakan dalam industri dikarenakan memiliki banyak kelebihan di antaranya adalah memiliki jangka pengukuran yang sangat luas, mulai dari viskositas sangat rendah 1 cP hingga ratusan juta cP. 

Berikut ini salah satu contoh viscometer model DV2TLV yang diproduksi oleh Brookfield Ametek USA. Silahkan kunjungi link berikut ini jika Anda tertarik untuk mengenal lebih jauh tentang produk-produk Viscometer Brookfield.

Viscometer Cone and Plate & Stormer

Jenis viscometer yang terakhir adalah viscometer Cone and Plate serta viscometer Stormer. Kedua Viscometer jenis ini sebenarnya dalam jenis Rotational untuk aplikasi khusus, biasanya untuk industri Cat atau Tinta.

Satuan viscometer Stormer dinyatakan dalam  Kreb Unit (KU) atau Gram karena prinsip kerja viscometer jenis ini berdasarkan pada sebuah bandul pemberat yang akan memutar pedal pada kecepatan 200 RPM.

Prinsip Kerja Masing-masing Viscometer

Viscometer model Celah sempit dan Pipa Kapiler menghasilkan pengukuran Viskositas Kinematik (Kinematic Viscosity), dimana cairan bergerak semata-mata dikarenakan adanya gaya Inertia yang disebabkan oleh percepatan Gravitasi bumi dari massa cairan yang bersangkutan.

Satuan viskositas kinematik adalah mm²/s atau cSt (centi Stokes).  Kelemahan utama dari model viscometer ini adalah memiliki rentang ukur yang sangat terbatas, sehingga penggunaannya hanya terbatas pada industri tertentu saja.

Viscometer dengan prinsip kerja Bola jatuh, Spindle berputar, dan Getaran  menghasilkan  pengukuran Viskositas Dinamik (Dynamic Viscosity) di mana memerlukan faktor  penggerak eksternal berupa gaya inersia akibat massa bola atau motor untuk menyebabkan cairan mengalir atau bergerak. Satuan Viskositas Dinamik dinyatakan dalam mPa.s (milli Pascal second)  atau dalam cP (centi Poise).

Terdapat korelasi di antara keduanya, di mana nilai Viskositas Kinematik merupakan hasil bagi Viskositas Dinamik dengan density (massa jenis) cairan yang tersebut. Akan tetapi Formula tersebut hanya berlaku untuk jenis cairan Newtonian.

Cairan Newtonian adalah golongan cairan yang nilai viskositasnya tidak dipengaruhi oleh besaran Shear Rate / Laju Geser. Dengan bahasa mudahnya cairan Newtonian akan memiliki viskositas yang sama pada saat diam, maupun pada saat bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Di pihak lain ada cairan jenis Non-Newtonian, di mana tingkat kekentalan akan mengalami perubahan saat diam dan bergerak.

Kesimpulan

Viscometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan atau viskositas berbagai bahan cair hingga semi padat dalam industri. Pengukuran viskositas ini penting dalam menjaga kualitas produk dari bahan mentah hingga barang jadi.

Penting untuk diingat jika pemilihan jenis viscometer yang tepat sesuai dengan aplikasi industri dan pemahaman tentang jenis cairan yang diuji sangat penting untuk menjaga kualitas produk.