Mesure de la viscosité - Viscosimètres et rhéomètres

Le choix de la méthode de mesure dépend d'abord des grandeurs que l'utilisateur veut déterminer :

• la viscosité de cisaillement seule ;

• la viscosité élongationnelle seule ;

• l'élasticité, accessible soit par la viscosité élongationnelle, soit par la mesure de la première différence de contraintes normales, soit encore par une étude en régime oscillatoire ; ces deux dernières mesures sont en général combinées, sur un même appareil, avec celle de la viscosité de cisaillement ;

• l'élasticité, accessible soit par la viscosité élongationnelle, soit par la mesure de la première différence de contraintes normales, soit encore par une étude en régime oscillatoire ; ces deux dernières mesures sont en général combinées, sur un même appareil, avec celle de la viscosité de cisaillement.

Toutes ces grandeurs sont définies dans « Mesure de la viscosité. Principes généraux » [R 2 350v2].

L'utilisateur doit ensuite définir la nature de la mesure : absolue ou relative. Actuellement, il n'existe de normes précises de mesures absolues que pour la viscosité de cisaillement. C'est également dans ce seul domaine qu'il existe des liquides de référence permettant des mesures relatives avec des étalons normalisés.

Les autres paramètres de choix sont les suivants :

• nécessité, ou non, d'une mesure normalisée : l'appareil de mesure et son mode de fonctionnement sont alors très souvent imposés ; la méthode recommandée a parfois un caractère empirique, pouvant entraîner des erreurs d'appréciation considérables avec des fluides non newtoniens ;

• coût d'investissement : en règle générale, l'investissement dans la mesure de viscosité de cisaillement simple est sensiblement inférieur à celui des autres méthodes (élasticité ou viscosité élongationnelle) ;

• coût de fonctionnement : là aussi, la mesure de la viscosité de cisaillement nécessite moins de temps et un personnel moins qualifié que celle des autres grandeurs ;

• domaine de gradient de vitesse (ou de contrainte de cisaillement) dans lequel la mesure doit être effectuée : en général, les mesures aux très faibles contraintes ne peuvent être effectuées qu'avec des appareils rotatifs ;

• précision requise : il s'agit là d'un paramètre qu'il n'est pas facile de saisir objectivement. En effet, toutes les mesures doivent, comme on le verra dans les paragraphes suivants, être corrigées de diverses manières, et la valeur de ces corrections est souvent plus importante que celle de l'erreur apparente brute. En ce qui concerne cette dernière, ce sont les appareils du type capillaire qui sont les plus précis.