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M A M O I R E DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET d'INVENTION "Perfectionnements aux appareils pour mesurer et indiquer la viscosité de liquides* la. présente invention est relative aux appareils pour mesurer et pour indiquer la viscosité ou la vitesse d'écoulement de liquides.
L'invention a pour objet :
1 - un appareil du genre précité à l'aide duquel la viscosité ou la fluidité du liquide peut être exactement indignée;
2 - un appareil du genre précité dans
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lequel il est possible d'éliminer les erreurs dans les lectures de la viscosité, erreurs résul- tant des variations de température des liquides;
3 - un appareil du type spécifié pouvant être utilisé pour des liquides dont la viscosité varie dans de larges limites;
4 - un appareil du genre mentionné, de construction perfectionnée, pouvant être facile- ment fabriquée et aux organes duquel on peut faci- lement avoir accès pour le réglage, 1'inspection et les réparations;
5 - de perfectionner sous d'autres rapports indiqués ci-après la construction d'appa- reils du type spécifié.
Sur le dessin annexé : ?sa fig. 1 est une vue de côté d'un dis- positif à mesurer et à indiquer la viscosité, éta- bli conformément à la présente invention;
La fig, 2 est une vue en coupe transver- sale faite suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 et montrant l'enveloppe de l'appareil;
La fig, 3 en est une coupe faite suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;
La fig, 4 en est unevue en coupe faite suivant la ligne 4"4 de la fig, 1; Il% fig. 5 en est une vue en coupe par- tielle faite suivant la ligne 5-5 de la. fig. 3.
L'appareil objet de linvention est re- présenté sur la fig. 1 comme étant appliqué direc- tement à un conduit ou twau A dans lequel passe le liquide dont la viscosité ou la vitesse d'écou- lement doit être déterminée. Le tuyau ou conduit
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peut servir à transporter tout autre liquide utilisé dans un but quelconque.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention,, il est prévu une seule enveloppe, telle, par exemple, qu'une pièce de fonte, qui fait partie du conduit et dans laquelle est disposé le dispositif de mesure de la viscosité. Toutefois, il est entendu qu'on ne désire pas limiter l'invention à son utilisation avec une enveloppe de ce genre, étant donné que le moyend'amenée du liquide peut évidemment être établi séparément du dispositif déterminant la viscosité',
Le bâti ou enveloppe de l'instrument, comme on l'a représenté dans le dessin, confond une partie tubulaire ou cylindrique 10 constituant un conduit et faisant partie d'une enveloppe B de l'appareil;
aux extrémités opposées de la partie tubulaire 10 peuvent être prévues des brides b destinées à coopérer avec des 'brides a fixées au tube ou conduit.a., des boulons 11 servant à relier ces collerettes, de façon que la partie tubulaire 10 de l'enveloppe constitue une partie du conduit A.
Ia, partie tubulaire ou cylindrique de l'enveloppe B présente, sur un coté, une ouverture 14 par laquelle du liquide peut être soutiré du courant de liquide passant à travers le conduit 10. Si on le désire, on peut prévoir un filtre 15 qui est traversé par le liquide passant à travers l'ouverture 14, ce filtre étant disposé dans une cavité ou ouverture plus grande 16 ménagée dans l'enveloppe et étant maintenu en position à l'aide d'un 'bouchon fileté 17. Le liquide, après avoir traversé le filtre 15,
entre dans un passage tubulaire vertical 18 présentant une ouverture graduée pour règler la
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quantité de liquide qui est soutirée de la masse de liquide passant dans la partie tubulaire 10 de l'appareil. De préférence,, ladite ouverture est formée dans un 'bouchon mesureur 19 convenablement fixé à l'enveloppe dans couverture 18, de façon à pouvoir être facilement enlevé et remplacé par un autre bouchon.
Il est entendu que l'ouverture de mesurage peut être formée dans l'enveloppe B même, mais, de préférence,: elle est formée dans un bouchon amovible, de fagon que oe bouchon puisse être remplacé par un autre dans le cas où une ouverture s'élargirait par suite de 1'*usure du métal entourant ladite ouverture.
En outre,, lorsque on emploie l'appareil pour des liquides différents,, il peut être désirable de prévoir des ouvertures de dimensions différentes ]Couverture ménagée dans le bouchon 19 déverse le liquide dans une chambre à pression constante 20 formée dans une partie de 1*enveloppe B, bien que, si on le désire, la chambre à pression constante et d'autres éléments de 1*appareil puisdent être disposés dans une autre enveloppe séparée de l'élisent tubulaire 10.
la chambre à pression constante est pourvue, à sa partie supérieure, d'un couvercle amovible 21, assujetti en position à l'aide de boulons 22, et le milieu de ce couvercle présente de préférence une ouverture taraudée 24 fermée au moyen d'un bouchon fileté 25, cette ouverture taramée pouvant être utilisée pour relier- un manomètre à l'enveloppe afin de déterminer la pression régnant à l'intérieur de la chambre 20 % en outre, des tour- nevis ou autres outils peuvent être introduits par cette ouverture dans le but indiqué ci-après
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pour qu'on puisse mesurer la viscosité du liquide dans le conduit A,
le liquide se trouvant dans la chambre à pression constante doit être maintenn à une pression aussi uniforme que possible et sensiblement inférieure à la pression du liquide dans le conduit A. Tout moyen convenable peut être prévu pour maintenir constante cette pression réduite ou différente. Bans la construction représentée, il est fait usage (1'*une soupape d'échappement ou de détente 25a qui agit en combinaison avec le 'bouchon mesure= 9 pour produire dans la chambre 80 une pression constante sensiblement inférieure à celle régnant dans le conduit 10.
Cette soupape d'échap- pestent ou de détente est disposée dans un passage ou canal 26 formé dans l'enveloppe B et s'étendant vers le bas à partir de la partie inférieure de la chambre à pression constante 20 jusqu'à une chambre ou espace 27 ouvert à l'air atmosphérique et qui, dans la construction représentée, est formé dans une partie 28, dirigée vers le bas, de l'enveloppe de l'appareil. ce prolongement 28 peut présenter une ouverture 29 grâce à laquelle la pression atmosphérique règnedans ladite chambre 27. Le prolongement 28 de l'enveloppe peut être relié, par tout raccord approprié, à un tuyau d'évacuation 30 à l'aide duquel le liquide déversé dans la chambre 27 peut 8tre conduit à un puisard ou récipient (non représenté).
Le passage de décharge 26, formé dans l'enveloppe, comporte un siège tronconique 32 pour la soupape 25 et, de préférence, ce siège présente une conicité très graduelle, de sorte qu'un mouvement important de la soupape a5 est nécessaire pour produire un changement sensible dans l'ouverture de
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cette soupape. Le siège de soupape est de préférence formé dans une partie cylindrique ou tubulaire 33 fixée dans l'enveloppe de l'appareil à l'intérieur du passage 26. La soupape; dans la construction représentée, est reliée à l'extrémité inférieure d'une tige 34 qui s'étend vers le haut, à travers le passage 86, dans la chambre à pression constante 20.
Dans les appareils à mesurer la viscosité construits Jusqu'ici, la soupape d'échappement ou de détente était élastiquement sollicitée vers sa position de fermeture au moyen d'un ressort. Toutefois, on a trouvé qu'un ressort ou organe élastique analogue seul n'assure pas une pression constante dans la cha@- bre 20, étant donné que la température du liguide dans cette dernière a un effet appréciab1e sur cette pression.
Si, par exemple,, le liquide est à une basse température, il devient, d'une manière correspondante, plus visqueux et plus lent à s'écouler, et, par conséquent, le même degré d'ouverture de la soupape 25 n'aura pas pour effet d'assurer une distribution de la même quantité de liquide que celle qui serait distribuée si le liquide était à une température plus élevée et s'écoulait plus librement et si le liquide n'est pas déchargé à la vitesse requise, il en résulte la production d'une pression plus élevée dans la chambre 20.
Ces variations de pression provoqueraient des indications inexactes de la viscosité par 1*appa- reil,
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pour ce motif, on a prévu des moyens pour compenser les différences de température du liquide dont la viscosité doit être mesurée, par exemple en réalisant une ou plusieurs sections de décharge plus grandes à l'aide de dispositifs thermostatiques. ces dispositifs thermostatiques peuvent agir indépendamment du ressort de soupape usuel ou en combinaison avec celui-ci.
Dans la construc- tion particulière représentée, le ressort et le dispositif thermostatique sont montrés comme étant combinés de façon à former un tout constituant une paire d'enroulements bi-métalliques 35, une extramité de chacun de ces enroulements étant fixée à l'enveloppe B, par exemple à l'aide d'un boulon de serrage 36.
Ces enroulements 35, qui peuvent être en forme de spirale, peuvent être constitués par un ruban plat de métaux feuilletés ayant des coefficients de dilatation différente, L;.extrémité intérieure de chaque enroulement peut être convenablement reliée à la tige de soupape 34 et les enroulements thermostatiques sont disposés de façon que, lorsque la température du liquide s'abaisse, une force moindre, dirigée de bas en haut, est exercée sur la soupape, de sorte que 1$ouverture de la soupape est augmentée par la pression du liquide contenu dans la chambre à pression constante à mesure que la température de ce liquide diminue, par consé- quent, en établissant et en réglant convenablement ces enroulements, la pression à l'intérieur de la chambre 20 ,peut être maintenue constante,
malgré les variations de température du liquide.
Dans le mécanisme particulier représen- té sur le dessin annexé, las extrémités intérieures
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des deux ressorts thermostatiques en spirale 35 sont fixées rigidement à une tige ou'arbre 38 et, entre les enroulements, un bras 39 est fixé rigidement à ladite tige ou arbre, par exemple à l'aide d'une clavette 40 (fig. 5). Ce bras est relié d'une manière réglable à un prolongement 41 qui, à son tour, est relié à une extrémité d'une biellette 48 dont l'autre extrémité est reliée à la tige de soupape 34.
La liaison réglable entre le bras 39 et son prolongement 41 est établie dans le but de régler la force @ exercée par le ressort sur la tige de soupape. Tout dispositif de liaison approprié peut être utilisé et, dans la construction représentée,, le bras 39 et son prolongement 41 sont relies à l'aide d'un boulon de serrage 44 qui, lorsqu'il est libéré, sert d'articulation entre le bras 39 et le prolongement 41, Le bras 39 est pourvu d'un secteur denté 45 qui peut être solidaire dudit bras ou y être fixé. Le secteur denté 45 est en prise avec une vis sans fin 46, tourillonnant dans le prolongement 41 du bras et comportant. une tête fendue 47 à l'aide de laquelle on peut faire facilement tourner ladite vis sans fin au moyen d'un tournevis.
Il est évident qu'en faisant tourner la vis sans fin 46, on imprime au pro longemnt 41 un mouvement d'oscillation autour,de son articulation 44 avec le bras 39 et que, par conséquent, le bras 39 et le prolongement 41 peuvent être réglés l'un par rapport à l'autre pour contrôler la force exercée par les ressorts 35 sur les tiges de soupape 33.
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Si le bras et son prolongement ont été réglés dans la position relative désirée, ces deux organes peuvent être verrouillés contre tout mouvement relatif en faisant tourner une extrémité fendue 48 du boulon de serrage, dont une extrémité est filetée et est en prise avec un pas de vis correspondant présenté par une partie de lextrémité, en forme de fourche 49, du prolongement 41, de façon que les deux parties de ladite extrémité en forme de % fourche puissent être serrées contre les cotés'opposés du bras 39.
En raison de la pression relativement éevée du liquide dans le tuyau ou. conduit 10, ledit liquide entrera dans la chambre à pression constante 20 sous la forme d'un jet à travers l'orifice ménagé dans le bouchon mesureur 19, jet qui frappera contre la couvercle 21 et sera projeté vers les enroulements 35, de sorte que ces derniers seront toujours soumis à la température du liquide entrant dans la chambre à pression constante. Tout autre moyen peut être prévu pour assurer une circulation convenable du liquide dans la chambre à pression constante,de façon que les Enroulements 35 soient soumis à 1 action de la température du liquide dont la viscosité doit être mesurée.
La mesure de la viscosité du liquide peut être effectuée de toute manière convenable ou désirée. Dans la construction représentée dans ce but, la partie inférieure ou base de la chambre à pression constante 20 comporte un passage 50, dirigé vers le bas$ dont l'extrémité supérieure débouche dans la chambre à pression constante et
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dont l'extrémité inférieure débouche dans l'espace 27 où. règne la pression atmosphérique. La partie supérieure de ce passage 50 peut comporter un autre bouchon mesureur 51, fixé d'une manière amovible dans l'extrémité supérieure du passage et présentant une ouverture de la dimension désirée.
Dans le passage 50 est également de préférence disposé un tube capillaire (ou tube offrant une graine résistance à l'écoulement du liquide) 52 ayant un diamètre intérieur et une longueur déterminés, l'extrémité supérieure de ce tube étant placée à proximité du 'bouchon mesureur et son extrémité inférieure débouchant dans l'espaoe où règne le pression atmosphérique. Entre l'extrémité supérieure du tube capillaire 52 et le bouchon mesureur 51, le passage 50 est coupé par un petit conduit 54, s'étendant latéralement, dont une extrémitécommunique avec le passage 50 et dont l'autre extrémité s'étend à l'extériur de l'enveloppe et présente une extrémité filetée 53 à laquelle peut être relié un manomètre 55.
Ce manomètre peut être du type Bourdon, ou, si on le désire, on peut utiliser tout autre type d'indicateur de pression. Il est entendu que les pressions indiquées sur le manomètre 55 seront celles résultant de la différence dans la vitesse d'écoulement du liquide à travers le petit orifice formé dans le 'bouchon 51 et à travers le tube capillaire 52.
Le manomètre peut: être calibré de façon à se lire directement en secondes Saybolt ou toute autre unité de mesure de la viscosité du .de 'la vie
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tesse d'écoulement. s'il s'agit de mesurer la viscosité d'un liquide s'écoulant lentement, ce liquide, lors de son lent passage à travers le tube capillaire,, sous une pression constante, crée une pression statique relativement élevée à l'intérieur du tube ou conduit latéral 54 et, par conséquent, la lecture d'un nombre éleva sur le manomètre 55, tandis qu'un liquide moins visqueux s'écoulantplus rapidement sous la même pression donne à la lecture un nombre plus faible.
De préférence, le dispositif est é ga- lement pourvu d'un moyen pour interrompre l'écoule- ment du liquide, du conduit 10 à l'appareil, lorsqu'on/effectue pas de lectures, et on peut utiliser tout moyen approprié dans ce but, celui représenté comprenant un pointeau 60 s'étendant à l'intérieur de l'enveloppe B à partir d'un. point situé en regard de l'ouverture 14 formée dans cette dernière, le pointeau 60 étant vissé en 61 dans 1'enveloppe et portant, à son extrémité extérieure, une poignée ou volant de manoeuvre 62.
lorsqu'on fait tourner la poignée 62, l'extrémité intérieure du pointeau 60 obture l'ouverture 14 et arrête ainsi le' passage du liquide se rendant au dispositif mesureur. le dispositif décrit présente cet avantage qu'il peut être disposé si près de la conduite A qu'il n'y ait sensiblement aucune différence entre les températures du fluide dans le tube 10 et de celui passant à travers le bouchon 51 et le tube capillaire 52. Par conséquent, la lecture sur le manomètre ne sera pas rendue inexacte par ce changement de température.
L'appareil décrit présente également cet avantage qu'il est plus précis que d'autres appa-
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relis construits jusqu'ici, en ce sens que -les différences dans la température du liquide n'influencent pas la pression dans la chambre à pression constante 20, de sorte que toute erreur due à cette cause est supprimée dans l'appareil perfectionnée ledit appareil est également construit de façon qui on puisse avoir facilement accès à tous ses organes, pour l'inspection, le réglage ou les réparations.
Pour régler l'appareil pour la pression désirée dans la chambre à pression constante, il suffit denlever le bouchon 25 et d'y raccorder un manomètre. Afin d'obtenir la pression correcte, on peut introduire un tournevis à travers l'ouverture taraudée 24, pour faire tourner la vis sans fin 46 et le boulon de serrage 48 L'appareil peut aussi être facilement utilisé pour mesurer les viscosités de liquides dont les vitesses d'écoulement diffèrent considérablement, en remplaçant les bouchons 19 et 51 par des bouchons présentant des orifices de dimensions différentes et en remplaçant le tube capillaire par un tube offrant une résistance différente à l'écoulement.
L'appa- reil est construit de façon qu'on puisse avoir facilement accès à tous ses organes pour effectuer le réglage, le remplacement de certains éléments, ou faire des réparations.
L'appareil décrit permet de déterminer à tous moments la vitesse d'écoulement d'un liquide dans le tuyauA, quels que soient les changements de pression et de température du liquide, et le dispo- sitif peut notamment être installé sur des navires
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fixes, étant donné que le fonctionnement précis du dispositif n'est pas influencé par le roulis ou le tangage d'un navire ou autre support mobile.
REVENDICATIONS
1. Un appareil pour mesurer la viscosité des liquides caractérisé par le fait que ledit appareil comprend :une chambre à pression constante recevant une quantité limitée de liquide provenant d'une source d'alimentation de liquide à une pression plus élevée; un dispositif de soupape de détente ou d'échappement pour produire la pression constante dans ladite chambre, dispositif comprenant un appareil thermostatique en contact direct avec le liquide et tendant à augmenter la détente dans ladite chambre lorsque le liquide devient plus froid; enfin, un dispositif de mesure de la viscosité auquel est amené le liquide provenant de ladite chambre.
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M A M O I R E DESCRIPTION filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION "Improvements in Apparatus for Measuring and Indicating the Viscosity of Liquids * The present invention relates to apparatus for measuring and indicating the viscosity or flow rate of liquids.
The subject of the invention is:
1 - an apparatus of the aforementioned type with the aid of which the viscosity or the fluidity of the liquid can be exactly indignant;
2 - a device of the type mentioned above in
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which it is possible to eliminate errors in the viscosity readings, errors resulting from variations in temperature of liquids;
3 - an apparatus of the specified type which can be used for liquids the viscosity of which varies within wide limits;
4 - an apparatus of the type mentioned, of improved construction, capable of being easily manufactured and of which parts can be easily accessed for adjustment, inspection and repair;
5 - to improve in other respects indicated below the construction of apparatuses of the type specified.
In the attached drawing:? Its fig. 1 is a side view of a device for measuring and indicating viscosity, established in accordance with the present invention;
Fig, 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of fig. 1 and showing the casing of the apparatus;
Fig, 3 is a section taken along line 3-3 of fig. 2;
Fig. 4 is a sectional view taken along line 4 "4 of Fig. 1; Fig. 5 is a partial sectional view taken along line 5-5 of Fig. 3.
The apparatus of the invention is shown in FIG. 1 as being applied directly to a conduit or twau A through which passes the liquid whose viscosity or flow rate is to be determined. The pipe or conduit
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can be used to transport any other liquid used for any purpose.
In the preferred embodiment of the invention, a single casing is provided, such as, for example, a piece of cast iron, which forms part of the duct and in which the device for measuring the viscosity is arranged. However, it is understood that it is not desired to limit the invention to its use with a casing of this kind, since the means for supplying the liquid can obviously be established separately from the device determining the viscosity ',
The frame or envelope of the instrument, as shown in the drawing, merges a tubular or cylindrical part 10 constituting a duct and forming part of an envelope B of the apparatus;
at the opposite ends of the tubular part 10 there may be provided flanges b intended to cooperate with the flanges a fixed to the tube or duct.a., bolts 11 serving to connect these flanges, so that the tubular part 10 of the envelope forms part of conduit A.
Ia, tubular or cylindrical part of the casing B has, on one side, an opening 14 through which liquid can be withdrawn from the liquid stream passing through the duct 10. If desired, a filter 15 can be provided which is crossed by the liquid passing through the opening 14, this filter being disposed in a cavity or larger opening 16 formed in the casing and being held in position by means of a 'threaded plug 17. The liquid, after passing through filter 15,
enters a vertical tubular passage 18 having a graduated opening for adjusting the
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quantity of liquid which is withdrawn from the mass of liquid passing through the tubular part 10 of the apparatus. Preferably, said opening is formed in a measuring plug 19 suitably fixed to the casing in cover 18, so that it can be easily removed and replaced by another plug.
It is understood that the measuring opening can be formed in the envelope B itself, but, preferably, it is formed in a removable plug, so that this plug can be replaced by another in the event that an opening would widen as a result of wear of the metal surrounding said opening.
In addition, when the apparatus is used for different liquids, it may be desirable to provide apertures of different sizes] Cover provided in the stopper 19 discharges the liquid into a constant pressure chamber 20 formed in a part of 1. * Envelope B, although, if desired, the constant pressure chamber and other parts of the apparatus can be arranged in a further envelope separate from the tubular electromagnet 10.
the constant pressure chamber is provided, at its upper part, with a removable cover 21, secured in position by means of bolts 22, and the middle of this cover preferably has a threaded opening 24 closed by means of a threaded plug 25, this tarred opening can be used to connect a manometer to the casing in order to determine the pressure prevailing inside the chamber 20% moreover, screwdrivers or other tools can be introduced through this opening for the purpose indicated below
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so that the viscosity of the liquid in pipe A can be measured,
the liquid in the constant pressure chamber must be maintained at a pressure as uniform as possible and substantially lower than the pressure of the liquid in line A. Any suitable means may be provided to keep this reduced or different pressure constant. In the construction shown, use is made (1 '* an exhaust or expansion valve 25a which acts in combination with the' measuring plug = 9 to produce in the chamber 80 a constant pressure substantially lower than that prevailing in the duct. 10.
This escape or pressure relief valve is disposed in a passage or channel 26 formed in the casing B and extending downwardly from the lower part of the constant pressure chamber 20 to a chamber or space 27 open to atmospheric air and which, in the construction shown, is formed in a part 28, directed downwards, of the casing of the apparatus. this extension 28 may have an opening 29 through which atmospheric pressure reigns in said chamber 27. The extension 28 of the casing can be connected, by any suitable connection, to a discharge pipe 30 by means of which the liquid discharged in the chamber 27 can 8tre lead to a sump or container (not shown).
The discharge passage 26, formed in the casing, has a frustoconical seat 32 for the valve 25 and, preferably, this seat has a very gradual taper, so that a large movement of the valve a5 is necessary to produce a noticeable change in the opening of
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this valve. The valve seat is preferably formed in a cylindrical or tubular portion 33 secured in the casing of the apparatus within the passage 26. The valve; in the construction shown, is connected to the lower end of a rod 34 which extends upwardly, through passage 86, into constant pressure chamber 20.
In viscosity measuring devices constructed heretofore, the exhaust or expansion valve was resiliently biased towards its closed position by means of a spring. However, it has been found that a spring or the like resilient member alone does not provide constant pressure in chamber 20, since the temperature of the fluid in the latter has an appreciable effect on this pressure.
If, for example, the liquid is at a low temperature, it correspondingly becomes more viscous and slower to flow, and therefore the same degree of opening of the valve 25 does not occur. will not have the effect of ensuring that the same quantity of liquid is dispensed that would be dispensed if the liquid were at a higher temperature and flowed more freely and if the liquid is not discharged at the required speed, it This results in the production of a higher pressure in the chamber 20.
These pressure variations would cause inaccurate readings of viscosity from the apparatus.
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for this reason, means have been provided for compensating for the temperature differences of the liquid whose viscosity is to be measured, for example by making one or more larger discharge sections using thermostatic devices. these thermostatic devices can act independently of the usual valve spring or in combination with the latter.
In the particular construction shown, the spring and the thermostatic device are shown to be combined so as to form a whole constituting a pair of bi-metallic windings 35, one end of each of these windings being attached to the casing B , for example using a clamping bolt 36.
These windings 35, which may be spiral-shaped, may be a flat strip of laminated metals having different coefficients of expansion, the inner end of each winding may be suitably connected to the valve stem 34 and the windings. thermostats are arranged so that when the temperature of the liquid drops, a lesser force, directed from the bottom up, is exerted on the valve, so that the opening of the valve is increased by the pressure of the liquid contained in the chamber at constant pressure as the temperature of this liquid decreases, therefore, by properly establishing and regulating these windings, the pressure inside the chamber 20, can be kept constant,
despite variations in liquid temperature.
In the particular mechanism shown in the accompanying drawing, the inner ends
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of the two thermostatic spiral springs 35 are rigidly fixed to a rod or shaft 38 and, between the windings, an arm 39 is rigidly attached to said rod or shaft, for example by means of a key 40 (fig. 5). ). This arm is connected in an adjustable manner to an extension 41 which, in turn, is connected to one end of a rod 48, the other end of which is connected to the valve stem 34.
The adjustable connection between the arm 39 and its extension 41 is established for the purpose of adjusting the force @ exerted by the spring on the valve stem. Any suitable connecting device can be used and, in the construction shown, the arm 39 and its extension 41 are connected by means of a clamping bolt 44 which, when released, acts as a joint between the arm 39 and extension 41, arm 39 is provided with a toothed sector 45 which may be integral with said arm or be fixed thereto. The toothed sector 45 is engaged with a worm 46, journaling in the extension 41 of the arm and comprising. a slotted head 47 with the aid of which one can easily turn said endless screw by means of a screwdriver.
It is obvious that by rotating the worm 46, the pro longemnt 41 is imparted an oscillating movement around, its articulation 44 with the arm 39 and that, consequently, the arm 39 and the extension 41 can be adjusted relative to each other to control the force exerted by the springs 35 on the valve stems 33.
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If the arm and its extension have been set in the desired relative position, these two members can be locked against relative movement by rotating a slotted end 48 of the clamping bolt, one end of which is threaded and engages with a pitch of corresponding screw presented by a portion of the fork-shaped end 49 of the extension 41 so that the two portions of said fork-shaped end can be clamped against the opposite sides of the arm 39.
Due to the relatively high liquid pressure in the pipe or. pipe 10, said liquid will enter the constant pressure chamber 20 in the form of a jet through the orifice made in the measuring cap 19, which jet will strike against the cover 21 and will be projected towards the windings 35, so that the latter will always be subjected to the temperature of the liquid entering the chamber at constant pressure. Any other means may be provided to ensure proper circulation of the liquid in the constant pressure chamber, so that the windings 35 are subjected to the action of the temperature of the liquid whose viscosity is to be measured.
The measurement of the viscosity of the liquid can be carried out in any convenient or desired manner. In the construction shown for this purpose, the lower part or base of the constant pressure chamber 20 comprises a passage 50, directed downward $, the upper end of which opens into the constant pressure chamber and
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whose lower end opens into space 27 where. atmospheric pressure prevails. The upper part of this passage 50 may include another measuring plug 51, fixed in a removable manner in the upper end of the passage and having an opening of the desired size.
In the passage 50 is also preferably disposed a capillary tube (or tube providing a seed resistance to the flow of liquid) 52 having a determined internal diameter and length, the upper end of this tube being placed near the plug. measurer and its lower end opening into the space where atmospheric pressure prevails. Between the upper end of the capillary tube 52 and the measuring plug 51, the passage 50 is cut by a small duct 54, extending laterally, one end of which communicates with the passage 50 and the other end of which extends to the side. exterior of the casing and has a threaded end 53 to which a pressure gauge 55 can be connected.
This pressure gauge can be of the Bourdon type, or, if desired, any other type of pressure indicator can be used. It is understood that the pressures indicated on the pressure gauge 55 will be those resulting from the difference in the rate of flow of the liquid through the small orifice formed in the plug 51 and through the capillary tube 52.
The manometer can: be calibrated so that it can be read directly in Saybolt seconds or any other unit of measure for the viscosity of life.
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flow tess. if it is a question of measuring the viscosity of a slowly flowing liquid, this liquid, as it passes slowly through the capillary tube, under constant pressure, creates a relatively high static pressure inside the side tube or duct 54 and therefore the reading of a number increased on the pressure gauge 55, while a less viscous liquid flowing faster under the same pressure gives the reading a lower number.
Preferably, the device is also provided with a means for interrupting the flow of liquid from line 10 to the apparatus when no readings are taken, and any suitable means may be used in this manner. this goal, the one shown comprising a needle 60 extending inside the casing B from a. point located opposite the opening 14 formed in the latter, the needle 60 being screwed at 61 into the envelope and carrying, at its outer end, a handle or handwheel 62.
when the handle 62 is rotated, the inner end of the needle 60 closes the opening 14 and thus stops the passage of liquid to the measuring device. the device described has the advantage that it can be placed so close to the line A that there is substantially no difference between the temperatures of the fluid in the tube 10 and that passing through the stopper 51 and the capillary tube 52. Therefore, the reading on the pressure gauge will not be rendered inaccurate by this change in temperature.
The apparatus described also has the advantage that it is more precise than other apparatus.
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relays constructed so far, in that the differences in the temperature of the liquid do not influence the pressure in the constant pressure chamber 20, so that any error due to this cause is eliminated in the improved apparatus said apparatus is also constructed in such a way that all of its components can be easily accessed for inspection, adjustment or repairs.
In order to adjust the apparatus for the desired pressure in the constant pressure chamber, it is sufficient to remove the plug 25 and to connect a manometer thereto. In order to obtain the correct pressure, a screwdriver can be introduced through the threaded opening 24, to turn the worm 46 and the clamping bolt 48 The apparatus can also be easily used to measure the viscosities of liquids whose the flow velocities differ considerably, replacing the plugs 19 and 51 with plugs having orifices of different sizes and replacing the capillary tube with a tube offering different resistance to flow.
The apparatus is constructed in such a way that all of its components can be easily accessed for adjusting, replacing certain components, or making repairs.
The apparatus described makes it possible to determine at all times the speed of flow of a liquid in the pipe A, whatever the changes in pressure and temperature of the liquid, and the device can in particular be installed on ships.
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fixed, since the precise operation of the device is not influenced by the roll or pitch of a ship or other moving medium.
CLAIMS
An apparatus for measuring the viscosity of liquids characterized in that said apparatus comprises: a constant pressure chamber receiving a limited quantity of liquid from a liquid supply source at a higher pressure; an expansion or exhaust valve device for producing the constant pressure in said chamber, which device comprises a thermostatic apparatus in direct contact with the liquid and tending to increase the expansion in said chamber when the liquid becomes colder; finally, a viscosity measuring device to which the liquid coming from said chamber is fed.