AT202383B - Elektromagnetisches Drehviskosimeter - Google Patents

Description

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    Elektromagnetisches Drehviskosi neter   
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Drehviskosimeter. Man kann ein solches Viskosimeter zu Messungen der absoluten Werte der dynamischen Viskosität oder in einer vereinfachten Ausführung bei verschiedenen Verfahren in der chemischen Erzeugung, in der Biologie und in andern technischen Zweigen, mit Erfolg verwerten. Bisher wurden die Viskositätsmessungen meistens durch optisches Ablesen des Ausschlagwinkels des Mitnehmerzylinders durchgeführt. 



   Der mechanische Aufbau des erfindungsgemässen Drehviskosimeters ist im wesentlichen üblicher Art. 



  An Stelle der bisher gebräuchlichen optischen Ablesevorrichtung tritt jedoch eine elektromagnetische, die sich eine in der Physik   als"Wiedemanneffekt"bekannte   Erscheinung zu Nutze macht. Ist ein Rotationskörper,   z. B.   ein Draht, Stab usw., aus ferromagnetischem Material zylindrisch magnetisiert,   d. h.   verlaufen die Feldlinienin Ebenen senkrecht zu seiner Längsachse, so tritt bei einer Torsionsbeanspruchung dieses Stabes eine Feldverzerrung in der Form auf, dass sich eine Längskomponente des Feldes in der Längsachse des Körpers ausbildet, die ein Mass für die Torsionsbeanspruchung darstellt.

   Wird die zylindrische'Magnetisierung durch einen Wechselstrom erregt, der in der Längsachse des Körpers, kurz Torsionskörper genannt, fliesst, so wird infolge der Feldverzerruhg in einer um den Torsionskörper gewundenen Spule (Aufnahmespule) eine Spannung induziert, die ein Mass für die Torsionsbeanspruchung bildet. 



   Gemäss der Erfindung ist ein elektromagnetisches Drehviskosimeter dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Einwirkung der viskosen Flüssigkeit in Rotation versetzter Zylinder od. dgl. oder ein in der viskosen Flüssigkeit umlaufendes Organ mit einer an sich bekannten ferromagnetischen Einrichtung gekuppelt. ist, deren ferromagnetisches Element verdreht   wid   und in einer Spule eine elektromagnetische Kraft induziert, die der Verdrehung des ferromagnetischen Körpers und daher auch der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit proportional ist. 



   Man kann, was die Bauart anbelangt, zwei typische Ausführungsformen, die. in der Zeichnung schematisch veranschaulicht sind, unterscheiden. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Viskosimeters, das zu Laboratorienmessungen geeignet ist, Fig. 2 zeigt ein Viskosimeter, das zu Betriebsmessungen dienen soll. 



   Das   elektromettische   Viskosimeter gemäss der Erfindung besteht gemäss Fig. 1 aus der Grundplatte 1, auf welcher ein Synchronkleinmotor samt Getriebegehäuse 2 angeordnet ist. Auf der Motorwelle 3 sitzt das doppelwandige zylindrische Gefäss 4, das mit der   Messflüssigkeit   5 gefüllt ist, in welche der Zylinder 6 taucht, welcher wieder auf dem Torsionskörper 7 aufgehängt ist. Dieser Torsionskörper 7 ist mit den Klemmen 8 verbunden und von der Spule 9, die wieder mit den Klemmen 10 verbunden ist, umgeben. Der Torsionskörper 7, die Klemmen 8 und 10 und die Spule 9 sind am Bügel 11 befestigt, der an den Stangen 12, die mit der Grundplatte l verbunden sind, verschoben werden kann. 



   Man giesst die Messflüssigkeit 5 in den inneren Raum des zylindrischen Gefässes 4, zwischen dessen Zwischenwände man das auf eine bestimmte Temperatur erwärmte Wasser eingiesst. In die Flüssigkeit 5 wird der Zylinder 6 eingetaucht und dann wird der Synchronkleinmotor angelassen. Der Zylinder   6, wel-   cher durch die Wirkung der Viskosität in der Drehrichtung mitgenommen wird, verursacht ein Verdrehen des Torsionskörpers 7, das der Grösse der dynamischen Viskosität der Flüssigkeit 5 proportional ist.

   Der Erregungsstrom, der durch die Klemmen 8 dem   Torsionskörper'7 zugeführt'wird,   ruft ein elektromagnetisches Feld zylindrischer Fol-n hervor und dieses Feld wird durch die Toision so verformt, dass eine Längskomponente entsteht, welche proportional der Torsionsgrösse und daher auch der Viskosität ist, und die in der Spule 9 eine elektromotorische Kraft erzeugt, welche an den Klemmen 10 auftritt. Die beiden Kreise 

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 (Aufnahme- und Erregungskreis) können vertauscht werden. 



   Das elektromagnetische Drehviskosimeter gemäss Fig. 2 besteht aus dem Gefäss 13, in dem sich die Messflüssigkeit 14 befindet. Durch die Achse des Gefässes geht die Welle 16, an welcher die Mischflügel 15 angeordnet sind. Ausserhalb des Gefässes 13 ist der Motor 17 angeordnet. In der Nähe der Decke   des Gefässes   13 befindet sich der Messraum 18 und innerhalb desselben sind die Bürsten 19 an die Welle 16 angelegt. An die Bürsten sind die Klemmen 20 angeschlossen. Auf der Welle 16 sitzt ausserdem die Spule 21, die an die Klemmen 22 angeschlossen ist. 



   Die Messflüssigkeit 14 wird von den vom Motor 17 über die Welle 16 getriebenen   Mischflügeln   15 gemischt. Das gesamte Drehmoment, das durch den Motor 17 hervorgerufen wird, ist im   stationären   Zustand der Grösse der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit 14 proportional. Dieses Drehmoment bean-   sprucht   die Welle 16 auf Verdrehung. Falls sich nun durch den Erregungsstrom, der durch die Klemmen 22 in die Spule 21 geleitet wird, ein elektromagnetisches Feld zylindrischer Form bildet, dann wird dieses Feld derart deformiert, dass eine Längskomponente entsteht, die der Grösse der Verdrehung und daher auch 
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 in einer gesonderten Toroidspule induziert. Diese elektromotorische Kraft wird dann an die Klemmen 20 über die Bürsten 19 geleitet oder von der gesonderten Spule abgenommen.

   Auch hier können die beiden Kreise (Abnahme- und Erregungskreis) untereinander vertauscht werden. 



   Die Methode der Viskositätsmessung gemäss der Erfindung kann auf viele verschiedene Arten durchgeführt werden. Die Einrichtung kann mit Erfolg in allen Betrieben verwendet werden, wo sich die Notwendigkeit der Registrierung des Verlaufes der Verdickung ergibt. Diese Messungen können auch in völlig verschlossenen Gefässen bei grossen Drücken durchgeführt werden. Auf Grund des registrierten Verlaufes der Viskosität kann man dann beurteilen, wann das Verfahren ordnungsgemäss zu Ende geführt ist oder welche Eingriffe noch zu veranlassen sind, damit das Verfahren ordnungsgemäss vor sich geht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Elektromagnetisches Drehviskosimeter, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Einwirkung der viskosen Flüssigkeit in Rotation versetzter Zylinder od. dgl. (6) oder ein in der viskc3en Flüssigkeit umlaufendes Organ (15) mit einer an sich bekannten ferromagnetischen Einrichtung gekuppelt ist, deren ferromagnetisches Element (7,16) verdreht wird und in einer Spule eine elektromagnetische Kraft induziert, die der Verdrehung des ferromagnetischen Körpers und daher auch der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit proportional ist.