Célula de medida de viscosidade de líquidos

O objetivo deste trabalho é o projeto, construção e teste de um sistema que permita a medida de viscosidade de líquidos utilizando o método do fio vibrante em regime livre. A principal contribuição original deste trabalho é o modo de controlo do estímulo e aquisição de sinal no contexto da medição de viscosidade, utilizando uma interface gráfica (GUI) onde o utilizador pode controlar o estímulo e a taxa de aquisição do sensor. A Field Programmable Gate Array (FPGA) é utilizada para controlar e sincronizar todo o sistema e fazer a ligação entre a interface gráfica e o hardware desenvolvido para condicionar o sinal de estímulo do fio vibrante e de resposta do fio vibrante. A amplitude eficaz máxima de corrente a estimular o fio vibrante permite utilizar fios vibrantes com um diâmetro maior e efetuar medições em líquidos mais viscosos. Utilizando o protótipo desenvolvido para adquirir a resposta do fio vibrante fez-se o ajuste dos pontos experimentais à equação que descreve o comportamento teórico da resposta do fio vibrante, obtendo-se valores de frequência e amortecimento da resposta do fio vibrante com um desvio padrão de e respetivamente, permitindo assim calcular a viscosidade do líquido em estudo.

The goal of this project is the design, construction, and testing of a system that allows the measurement of viscosity of liquids using a vibrating wire cell working in free decay mode. The main contribution of this work is the original mode of controlling the stimulus and the gathering of data in the context of viscosity measurement using a graphical interface (GUI) where the user can control the stimulus intensity and the acquisition rate. A Field Programmable Gate Array (FPGA) is used to control and synchronize the entire system connecting the GUI and the hardware. The maximum current used to stimulate the vibrating wire ( ) allow the use of larger diameter vibrating wires leading to the possibility of measuring more viscous liquids. Using the developed prototype to acquire the response of the vibrating wire and fitting the experimental points to the equation that describes the theoretical behaviour of vibrating wire response, we obtain values of frequency and logarithmic decrement with a standard deviation of and respectively, allowing compute the viscosity of the tested liquid.