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Precise Real‐Time Measurement of Liquid Viscosity Using Digital Video Data

  • Quantitative knowledge of liquid viscosity is of fundamental importance in many areas of materials synthesis and processing. However, the determination of viscosity often relies on specialized experimental equipment, offline experimentation, or invasive procedures, in particular when required in extreme conditions such as at high temperature, high pressure, and in confined or corrosive environments. Here, this study proposes and validates a fast and simple method that mimics the intuitive perception of liquid flow within a quantitative framework. For this, this study employs digital video observation to derive quantitative values of the shear viscosity of liquids, with high precision and rapid acquisition rates. The technique involves capturing liquid dynamics after minor mechanical stimulation. Processed imaging data are indexed by similarity and referenced to a digital database generated with a finite element model, from which values of viscosity are obtained in line. The approach isQuantitative knowledge of liquid viscosity is of fundamental importance in many areas of materials synthesis and processing. However, the determination of viscosity often relies on specialized experimental equipment, offline experimentation, or invasive procedures, in particular when required in extreme conditions such as at high temperature, high pressure, and in confined or corrosive environments. Here, this study proposes and validates a fast and simple method that mimics the intuitive perception of liquid flow within a quantitative framework. For this, this study employs digital video observation to derive quantitative values of the shear viscosity of liquids, with high precision and rapid acquisition rates. The technique involves capturing liquid dynamics after minor mechanical stimulation. Processed imaging data are indexed by similarity and referenced to a digital database generated with a finite element model, from which values of viscosity are obtained in line. The approach is tested on water at room temperature and on a high‐temperature glass melt. Covering a viscosity range of four orders of magnitude, both yield convincing agreement with tabulated reference data at low computational cost.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Z. Pan, Tina Waurischk, A. Duval, Ralf MüllerORCiD, J. Deubener, N. M. A. Krishnan, K. Wondraczek, L. Wondraczek
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Intelligent Systems
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.6 Glas
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Erste Seite:1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Image analyses; Liquids; Materials discovery; Similarity analyses; Viscosities
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1002/aisy.202500297
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-634606
ISSN:2640-4567
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:25.06.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:30.06.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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