Viscosimètre à chute de bille (ou bille roulante)

Principe de mesure

Le principe du viscosimètre à chute de bille (ou à bille roulante) consiste à mesurer la viscosité d’un fluide via une mesure du temps de chute d’une bille dans un capillaire remplit du fluide à analyser. Plus le fluide est visqueux, plus le temps de chute de la bille en métal dans le fluide en question est long.

La détermination de la viscosité par cette technique nécessite de connaître au préalable la masse volumique de l’échantillon aux températures souhaités. Néanmoins, celles-ci sont le plus souvent mesurées lors la même campagne de mesure avec un densimètre à tube vibrant.

Les capillaires et les billes utilisés pour la mesure dépendent de la gamme de viscosité attendue. Il est ainsi parfois nécessaire d’utiliser plusieurs kits de mesure afin de couvrir la variation de la viscosité d’un composé sur une large gamme de température.

Échantillons utilisables

La méthode est applicable à la mesure de la viscosité de fluides newtoniens, dont la viscosité ne dépend donc pas du gradient de cisaillement appliqué. Les solutions aqueuses peu concentrées ou les huiles ont souvent un comportement de ce type et peuvent donc être analysées avec un viscosimètre à chute de bille.

L’échantillon analysés doit être homogène sur l’ensemble de la gamme de température étudiée, mais aussi ne pas présenter de dégagement gazeux. Une analyse effectuée trop proche de la température d’ébullition du produit peut entraîner un dégazage pouvant perturber la mesure en impactant les temps de chute de la bille. En cas de fort dégagement gazeux, cela peut aussi provoquer une surpression pouvant conduire à l’éclatement du capillaire de mesure.