METHOD AND DEVICE FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF KINEMATIC VISCOSITY AND SURFACE TENSION OF FLUIDS WITH THE AID OF SURFACE LIGHT SCATTERING (SLS)

摘要

Die Bestimmung von Viskosität und Oberflächenspannung von Fluiden mit Hilfe der Methode der Oberflächenlichtstreuung ist nach dem heutigen Stand der Technik nur unzureichend möglich. So können z.B. bei Untersuchungen von wohlbekannten Referenzfluiden mit der methode der Oberflächenlichstreuung systematische Abweichungen von mehreren Prozent im Vergleich zu anerkannten Werten gefunden werden. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es nun erstmals, mit der Methode der Oberflächenlichstreuung die simultane Bestimmung von Viskosität und Oberflächenspannung von Fluiden mit hoher Messgenauigkeit ohne Zugrundelegung einer Kalibrierungsprozedur zu realisieren. Ausgangspunkt der vorgeschlagenen Verfahrensweise ist eine spezielle Ausgestaltung der Oberflächenlichstreuung. Die Analyse des Streulichtes erfolgt dabei für transparente Fluide in Vorwärts- und für nicht transparente Fluide in Rückwärtsrichtung. Aufgrund grosser Signalintensitäten bietet das für transparente Fluide eingesetzte Verfahren geneüber der konventionellen Gestaltung der Messtechnik in Rückstreuung den Vorteil, ohne Mehraufwand für eine Signaloptimierung relativ einfach einen ausreichend hohen Streuvektorbereich auszuwählen, um instrumentelle Einflüsse zu vermeiden. Die Detektion geschieht alternativ homodyn oder heterodyn. Für die Bestimmung von Oberflächenspannung und Viskosität mit hoher Genauigkeit wird in dem erfindungsgemässen Verfahren eine exakte numerische Lösung der Dispersionsrelation von Oberflächenwellen bei der Datenauswertung durchgeführt. Das Verfahren eignet sich zur Realisierung von Geräten zur jeweils getrennten oder auch simultanen Bestimmung von Viskosität und Oberflächenspannung und eignet sich in besonderer Weise zum Einsatz in der Berfahrenstechnik zur Prozesskontrolle.