Анализаторы вязкости жидких сред.

Под вязкостью понимают некоторое сопротивление перемещению слоев жидкости относительно друг друга. Оно характеризуется силой трения, которая по закону Ньютона определяется формулой:

.

Если смещать слой жидкости 1 по отношению к слою жидкости 2, то между ними возникает сила трения, которая зависит от динамической вязкости η (эта), площади соприкосновения слоев S и градиента скорости по нормали dw/dn. Часто используются другие величины:

- текучесть.

- кинематическая вязкость.

Приборы для измерения вязкости (вязкозиметры).

В медицинской практике используются капиллярные и ротационные вязкозиметры.

(1)

(2)

(3) (4)

(5)

(6) (7) (8)

; h =1;

Измерения осуществляются следующим образом: в трубку 1 под действием разряжения, подводимого к трехходовому кранику 3, до отметки 0 набирается дистиллированная вода. Затем краник переключается в положение рис. б., и в трубку 2 так же до отметки 0 набирается кровь. Затем вязкозиметр ставится в горизонтальное положение (рис.в), краник – в положение, при котором разряжение подводится сразу к обеим трубкам. При этом столбики воды и крови под действием разности давлений (Р1 – атмосферное давление; Р2 – давление разряжения) начинают двигаться слева направо. Когда столбик крови достигает отметки 1 по шкале нижней трубки, опыт прекращается. А по шкале верхней трубки считывают величину перемещения столбика воды h . Вычисляют отношение h к h и определяют относительную вязкость крови. Так как h =1, то все измерения сводятся к определению h .

Норма вязкости крови: от 3,9 до 5,3.

Описание работы вязкозиметра базируется на уравнении Пуазейля, которое описывает движение жидкости по капиллярам. Капилляр – трубка с отношением длины к диаметру, равным 50 и более. Уравнение Пуазейля для данного вязкозиметра при диаметре, равном 0,3мм для воды и крови имеет вид формул (1) и (2).

Q - объемный расход воды;

Q - объемный расход крови;

d – диаметр капилляра;

l – длина столбиков воды и крови;

, - динамические вязкости воды и крови;

V , - объемы воды и крови, переместившиеся вправо за нулевые отметки;

τ – время опыта;

S – площадь поперечного сечения капилляра.

Автоматический капиллярный вязкозиметр.

в верхней части прокалывается отверстие 10. Шприц вместе с иглой 11, которая служит капилляром, размещается в вертикальном положении в кронштейне 4 штатива 1. Около шприца располагается два фотоэлектрических устройства, которые обеспечивают измерение уровня крови в шприце при двух различных значениях по высоте. После установки шприца перемещается вверх поршень 3 до тех пор, пока не откроется отверстие 10, через которое поступает атмосферное давление. Отобранная проба крови (0,5-0,6мм) перемещается вниз и начинает истекать через капилляр 11 в миниатюрную емкость 12, заполненную водой. Когда верхний уровень крови проходит около верхнего фотоэлектрического устройства, содержащего источник света 5, диафрагмы Д1, Д3, фотодиод 7, включается по сигналу электрический секундомер 9. Когда верхний уровень проходит нижнее фотоэлектрическое устройство, содержащее фотодиод 8, диафрагмы Д2 и Д4, вырабатывается сигнал, выключающий электрический секундомер 9.

Время истечения τ постоянного объема крови V определяется кинематической вязкостью крови η.

С – постоянная вязкозиметра.

Удобство данного прибора в том, что он не содержит стерилизуемых элементов, т.к. шприц однократно применяется и утилизируется.