Engler derecesi
SI dışı uzlaşımsal akmazlık birimi · büyüklük: sıvının akışa direnci
Eski bir dişli pompanın etiketi çoğu kez «50 °C'de 8 °E'den koyu olmayan» bir yağ ister; santistokes'a alışmış biri bu satırı şaşkınlıkla okur, çünkü sayının ardında hiçbir fiziksel anlam durmaz. Engler derecesi iki sürenin oranıdır: iki yüz mililitre sıvının pirinç bir kaptan kalibre edilmiş bir memeden kaç saniyede aktığı ve aynı dolum suyun aynı kaptan kaç saniye aldığı. Su bu yüzden tanım gereği bire eşittir ve sekiz kat yavaş akan bir yağ sekiz derece alır.
Birim öyle kurulmuştur ki aygıt kendi kendine ölçüt olarak hizmet eder; bu da hem elverişliliğini hem talihsizliğini bir çırpıda açıklar: huni herhangi bir fabrika laboratuvarında yapılabiliyordu, ama Almanya'da Engler'e, Britanya'da Redwood'a, Amerika'da Saybolt'a göre yapılıyordu ve bir ve aynı ham petrol karşılaştırılamaz üç sayı alıyordu. Santistokes'a üçü de ancak yirminci yüzyılın ikinci yarısında geçti; pompaların, redüktörlerin ve fuel oil tesislerinin etiketleri ise eski biçimde yazılı kaldı ve bugün bile çevrilmeleri gerekiyor.
01 · Tanım
Engler derecesi, denenen sıvının iki yüz mililitresinin akış süresinin, aynı dolumdaki damıtık suyun yirmi Celsius derecesindeki akış süresine oranıdır; her iki ölçüm de bir ve aynı aygıtta yapılır. Suyun süresine su değeri denir; sağlam bir viskozimetrede elli bir saniye içinde, bir saniye toleransla kalır.
Kinematik akmazlıkla bir bağ vardır, ama doğrusal değildir ve nedeni tümüyle fizikseldir: sıvı memeyi yalnız viskoz sürtünmeyle değil, atalet ile de terk eder, öyle ki basıncın bir bölümü huzmenin hareket enerjisine gider. Sıvı koyu olduğu sürece atalet düzeltmesi savsaklanabilir ve derece santistokes'a neredeyse orantılı çevrilir; akışkan sıvılarda ise düzeltme ölçümün kendisiyle karşılaştırılabilir olur. Bu yüzden Ubbelohde formülü 1,35 °E'nin altında uygulanmaz ve Engler hunisi saniyede beş milimetrekareden akışkan sıvılar için hiç alınmaz.
Ölçüm sıcaklığı her zaman belirtilir ve kayda sayıyla eşit haklarla girer, çünkü bir yağın akmazlığı her yirmi derecelik ısıtmada yarıya iner. Alman uygulaması yirmi, elli ve yüz derecede denerdi; aynı aygıtı uzlaşımsal akmazlık adıyla devralan Sovyet uygulaması ise daha sık elli ve seksene bağlı kaldı — ve tam da bu son sıcaklık fuel oil cinslerine bile girdi; orada M-40 ya da M-100'deki sayı seksen derecedeki akmazlıktan gelir.
Kendi aygıtı üzerinden tanımlanmış bir büyüklüğün sözcüğün olağan anlamında bir ölçütü yoktur: yinelenebilir olan akmazlık değil, suyla kalibre edilmiş «kap artı meme» çiftidir. Su değerinin her seriden önce denetlenmesi gerekliliği de, hangi aygıtta ve hangi sıcaklıkta elde edildiği bilinmeyen yabancı derecelerin çevrilmesi yasağı da buradan gelir.
Numuneyi sürgüyle ısıtın, memeden çıkan huzme daha hızlı akacaktır: kronometre, onunla birlikte Engler derecesi, sıcaklığa beklenenden çok daha keskin karşılık verir. Soldaki sütun iki yüz mililitrenin ne kadar sürdüğünü, sağdaki satırlar ise aynı durumun dört ayrı ölçekte nasıl okunduğunu gösterir.
Sürekli çizgi, santistokes'un derecelere gerçek bağımlılığıdır; kesikli çizgi ise 7,31 çarpanlı yalın orantıdır. Koyu yağlarda, dikeyin sağında, iki çizgi neredeyse çakışır; solda, sıvının kolay aktığı yerde, orantı akmazlığı olduğundan büyük gösterir, çünkü huzme memeyi atalet ile terk eder. Kırmızı işaret, ölçümün düpedüz güvenilir sayılmadığı 1,35 °E altındaki alanı gösterir.
02 · Dönüşüm
Etikette yazanı girin
Bütün uzlaşımsal ölçekler tek bir kinematik akmazlığa indirgenir, öyle ki aralarındaki çevirme mekaniktir; kesinliği ise mutlak değildir: Saybolt ve Redwood saniyeleri santistokes'a, Ubbelohde'nin kendi aygıtı için çıkardığı kadar yaklaşık formüllerle bağlıdır.
Aygıtın su değeri sayfanın ince ayarlarına konmuştur, çünkü akış süresi doğrudan ona bağlıdır: kalibrasyonda bir saniyelik fark sonuçta yaklaşık yüzde iki verir.
Sıcaklıksız bir sayı çevrilemez ve bu kılı kırk yarmak değildir: bir ve aynı yağ elli Celsius derecesinde yaklaşık on iki derece verir, yüz derecede üçten az. Pompanın etiketinde sıcaklık yazılı değilse, varsayılan olarak sanayi yağları için elli, fuel oil için seksen derece okunur — yine de etiketin hangi standart basımına göre düzenlendiğini bulmak daha iyidir.
| Değer | Açıklama | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Büyüklük mertebeleri
logaritmik ölçek: sudan bitüme04 · Ölçüm aletleri
Akmazlık neyle ölçülür
Su ya da yağ banyosunda pirinç bir kap, altında konik bir meme ve kronometrenin başlatıldığı anda çekilen tahta bir tıpa. İki yüz mililitre ölçü balonunda toplanır, aygıtın kendisi ise seriden önce suyla kalibre edilir, çünkü hem meme hem hacim zamanla belgelenmiş değerlerinden uzaklaşır.
Aynı huninin Amerikalı akrabası: başka kalibrede bir meme, altmış mililitrelik dolum ve sonuca yalnızca saniye denir. Sayı Engler'inkinden yaklaşık otuz kat büyük çıkar ve İngilizce petrol raporlarında bugün bile karşılaşılır, gerçi ASTM çoktan santistokes'a öncelik vermiştir.
İki işaret arasından menisküsün geçtiği cam bir boru: düşme süresi kılcal sabitiyle çarpılır ve hiçbir uzlaşımsal ölçek olmadan doğrudan santistokes verir. Yöntem ISO 3104 ve ASTM D445'te tanımlanmıştır ve hunileri o kovmuştur, çünkü bir yüksük numune ister ve kronometreyi kimin elinin tuttuğuna bağlı değildir.
Numunenin içinde bir mil döndürülür ve şaft üzerindeki moment ölçülür, böylece deneme süresi koyuluğa bağlı olmaz ve yağ için de bitüm için de aynıdır. Rotor, huninin yapamadığını yapar: kesme hızını dayatır ve katkılı bir yağlayıcının hızlı kesmede inceldiği yalnızca onda görünür.
05 · Yazım kuralları
Sıcaklıksız bir derece hiçbir şey ifade etmez
Derece işareti büyük Latin harfine bitişik konur, değer bir boşlukla ayrılır ve ölçüm sıcaklığı her zaman belirtilir, çünkü onsuz sayı ne denetlenebilir ne de çevrilebilir. Uzlaşımsal akmazlığın Sovyet simgesi Kiril harfleriyle ve yine sıcaklıkla yazılır; dereceler ile santistokes arasına eşitlik işareti koymak ise müsveddede bile kabul edilemez: bağ yaklaşık ve tek yönlüdür.
İkinci yazım, büyüklüğü aygıtla karıştırır, çünkü akmazlık dereceleri yoktur — belirli bir hunide alınmış bir süre oranı vardır. Üçüncüsü, yaklaşıklığın yeri olan yere eşitlik işareti koyar ve bu yüzden raporda sahte bir kesinlik verir. Dördüncüsü ise düpedüz olanaksızdır: 1,35 °E'nin altında yöntem çalışmaz ve bu kadar akışkan bir sıvı için elde edilen sayı akmazlığı değil, huzmenin ataletini yansıtır.
06 · Komşu birimler
En yakın akrabalar, tam aynı biçimde kurulmuş öteki uzlaşımsal ölçeklerdir: bir dolumun kalibre edilmiş bir memeden akış süresi; yalnız meme her ülkede kendisininkidir. Hepsi kinematik akmazlıkta buluşur, o da yoğunluk üzerinden dinamiğe bağlıdır — ve gerçek bir boyutu ve gerçek bir ölçütü olan ancak bu çifttir.
su bire eşittir
sonuç doğrudan saniye cinsinden
Redwood no. 1 saniyesi
Simetrium’un künyelerinden yanında duranlar yağ akmazlık sınıfları ISO VG ve SAE, ki bu sayfa onların eşidir, poise ve stokes CGS sisteminden, ayrıca kg/m³ cinsinden yoğunluk, ki onsuz kinematik akmazlıktan dinamiğe geçilemez.
07 · Tarihsel bölüm
Üç ülkenin üç hunisi
Carl Engler ham petrol işlemeyle uğraşıyordu ve Bakü ile Pensilvanya'dan gelen partileri karşılaştırabileceği bir sayıya ihtiyacı vardı. Aygıtı laboratuvarda ne varsa ondan kurdu, ölçü olarak da suyu aldı, çünkü su her meslektaşın elinin altındaydı ve hiçbir çizelge gerektirmiyordu.
Britanyalı bilirkişi Boverton Redwood ile Amerikalı mühendis George Saybolt her biri kendi hunisini yaptı ve hiçbiri süreyi suyunkine bölmedi: sonucu doğrudan saniye olarak veriyorlardı. Üç aygıtın düşüncesi aynıydı, memelerin kalibresi farklı; sağlayıcı ile alıcı arasındaki anlaşmazlıklarda bundan tek bir tanker için üç ayrı sayı çıkıyordu.
Ticaret uluslararası olunca ölçeklerin karşılaştırılamazlığı, elverişliliklerinden pahalıya patladı ve standartlar kılcalla ölçülen kinematik akmazlığa geçti. Alman DIN 51560 yürürlükten kaldırıldı, ASTM Saybolt saniyelerini yalnızca yardımcı bir çevirme olarak korudu, GOST 6258'e göre uzlaşımsal akmazlık ise yerel uygulamada onlarca yıl daha tutundu.
Akmazlık bugün kılcalla ya da rotorla ölçülür, ama geçişten önce kurulmuş pompalar, redüktörler ve fuel oil tesisleri kendi etiketlerine göre çalışmayı sürdürür. «50 °C'de 8 °E'den koyu olmayacak» diye okuyan bir ayarcı bunu saniyede altmış milimetrekareye çevirir ve yağı artık ISO VG sınıfına göre seçer — birim demek ki laboratuvarda değil, kâğıtlarda yaşar.
Kendi kendine ölçüt olan bir aygıt
Engler derecesinin olağan anlamda bir ölçütü yoktur ve olamaz, çünkü tanım bir doğa sabitine değil bir düzeneğe gönderme yapar: şu hacimde bir kap, şu kalibrede bir meme, iki yüz mililitrelik bir dolum. Belgelenen bu yüzden birim değil aygıttır ve bu suyla yapılır — akış süresi bilinen sayılan tek sıvıyla. Ölçümün bütün tören yanı da buradan gelir: seriden önce taze su değeri, birbirini tutan üç okuma, yazıya geçirilmiş banyo sıcaklığı.
Böyle bir düzeneğin zayıflığı, tam da elverişliliğinin en büyük olduğu yerde ortaya çıktı. Bir fabrika kendi partilerini kendi hunisinde karşılaştırdığı sürece sayılar mükemmel uyuyordu; ama iki ülkenin partilerini karşılaştırmak gerekince, ortak bir büyüklükleri olmadığı anlaşıldı — yalnızca üç tutanak var ve aralarında yaklaşık bir çevirmeden iyisi olanaksız. Kılcal viskozimetre sorunu, ölçüme boyutunu geri vererek çözdü: saniyede milimetrekare verir ve kılcal sabiti kendi geçmişine göre değil, referans sıvılarına göre denetlenir.
Katalog · ölçü birimleri
Her büyüklük için bir künye
Yedi SI temel birimi, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve sistem dışı büyüklükler; bunlar olmadan ne teknik ne de takvim yürür.