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Université Joseph-Fourier - Grenoble I (20/05/2005), Verdier Claude (Dir.)
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Développement et étude d'un viscosimètre absolu à chute de bille
Matthieu Brizard1

L'augmentation de l'incertitude tout au long de l'échelle de viscosité étant le principal inconvénient de la viscosimétrie capillaire, un viscosimètre absolu à chute de bille a été développé, qui permet de couvrir une large gamme de viscosité tout en gardant une faible incertitude. La mesure de viscosité repose alors sur la mesure de la vitesse limite de chute de la bille. Un banc expérimental a été développé afin d'atteindre une incertitude relative de l'ordre de 10-3. Il permet d'observer la trajectoire de la bille à l'intérieur d'un tube cylindrique rempli du liquide étudié et d'obtenir l'évolution de la vitesse. La caractérisation métrologique de ce banc expérimental est présentée en utilisant tout d'abord la loi de propagation des incertitudes et ensuite la simulation numérique de Monte-Carlo. Enfin, les mesures de viscosité et les incertitudes obtenues avec le viscosimètre à chute de bille sont confrontées à celles obtenues avec un viscosimètre capillaire.
1:  Laboratoire national de métrologie et d'essais
Chute de bille – Viscosimètre – Viscosité – Incertitudes – Caméra CCD – Propagation des incertitudes – Propagation des distributions – Monte-Carlo.

Development and study of an absolute falling-ball viscometer
The increase in uncertainty throughout the viscosity scale being the principal disadvantage of capillary viscometry, an absolute falling-ball viscometer has been developed, making it possible to cover a wide range of viscosities while keeping a weak uncertainty. The measurement of viscosity of a liquid then rests on the terminal velocity measurement of a falling ball. An experimental bench was developed in order to reach a relative uncertainty of the order of 10-3. The bench allows to observe the trajectory and to obtain the variations in velocity of the ball inside a cylindrical tube filled with liquid whose viscosity is to be measured. The metrological characterization of this experimental bench is first performed using the law of propagation of uncertainties and then by a numerical Monte Carlo simulation. Finally, the viscosity measurements and uncertainties obtained by the falling ball viscometer are compared with those obtained by a capillary viscometer.
Falling-ball – Viscometer – Viscosity – Uncertainties – CCD camera – Propagation of uncertainties – Propagation of distributions – Monte-Carlo.