Celula de medicao

Medição de viscosidade de líquidos pelo método de múltiplas reflexões acústicas com conversão de modo

Flávio BuiochiI; Ricardo T. HigutiII; Celso M. FurukawaI; Emílio C. N. SilvaI; Julio C. AdamowskiI
IEscola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos, Av. Prof. Mello Moraes, 2231 - CEP 05508-900 - São Paulo SP, Brasil, [e-mail]
IIUnesp, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Departamento de Engenharia Elétrica

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RESUMO
Este trabalho apresenta uma célula de medição de viscosidade dinâmica de líquidos usando a conversão de modo de ondas longitudinais para ondas de cisalhamento e vice-versa. O método baseia-se na medição do coeficiente de reflexão complexo de uma onda de cisalhamento incidindo numa interface sólido-líquido. As ondas refletidas na interface sólido-líquido são medidas no modo longitudinal por uma membrana de PVDF de grande abertura, para evitar erros devido ao efeito da difração. Foi desenvolvida uma estratégia para a medição de viscosidade pelo método de múltiplas reflexões relativas que possibilita medir a velocidade de propagação no sólido. Medições da viscosidade de óleos automotivos (SAE90 e SAE140) e de um produto alimentício líquido (glucose de milho) foram feitas no intervalo entre 1 e 5MHz. Os resultados experimentais mostram a dependência da viscosidade dinâmica com a freqüência da onda de cisalhamento.
Palavras-chave: Ultra-som, viscosidade, conversão de modo.
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ABSTRACT
This work presents a cell to measure the dynamic viscosity of liquids using a wave mode conversion from longitudinal to shear waves and vice-versa. The method is based on the measurement of the complex reflection coefficient of shear waves at a solid-liquid interface. The reflected waves at the solid-liquid interface are measured in the longitudinal mode by a large aperture PVDF membrane to avoid errors due to the acoustic diffraction. A viscosity measurement strategy was developed based on the