CH393792A

CH393792A - Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen der Viscosität von Flüssigkeit

Info

Publication number: CH393792A
Application number: CH662162A
Authority: CH
Inventors: Zangger Robin
Original assignee: Contraves Ag
Priority date: 1962-05-30
Filing date: 1962-05-30
Publication date: 1965-06-15
Also published as: DE6605775U; DE1296843B

Description

Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen der
Viscosität von Flüssigkeit
Zum laboratoriumsmässigen Messen der Viscosität von Flüssigkeiten benützt man seit langem Auslaufbecher, beispielsweise sogenannte Fordbecher, die unten mit einer Auslaufdüse versehen sind. Durch diese Auslaufdüse vermag pro Zeiteinheit eine Flüssigkeitsmenge auszulaufen, die mit steigendem Druck, das heisst mit steigendem Pegelstand der Flüssigkeit im Auslaufbecher und mit abnehmendem Durchlaufwiderstand der Auslaufdüse, das heisst mit grösserem Querschnitt und kleineren Länge derselben, zunimmt und im übrigen von der Viscosität der Flüssigkeit etwa umgekehrt proportional abhängt.

Unter Verwendung derartiger Auslaufbecher wird bisher die Viscosität von Flüssigkeiten laboratoriumsmässig an Proben gemessen, indem man die Zeit für die Entleerung des zu einem vorbestimmten Ausgangspegelstand gefüllten Auslaufbechers bis zu einem vorbestimmten niedrigen Pegelstand misst.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun darin zu erblicken, die Viscosität von Flüssigkeiten mit einfachen Mitteln kontinuierlich objektiv messen und anzeigen zu können und damit die Voraussetzung für eine kontinuierliche Regelung der Viscosität auf einen vorbestimmten Sollwert zu schaffen.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen der Viscosität einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Auslaufbechers ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslaufbecher dauernd pro Zeiteinheit eine vorbestimmte und konstante Menge der Flüssigkeit gefördert wird und dass die sich einstellende, von der Viscosität der Flüssigkeit abhängige Pegelhöhe der Flüssigkeit im Auslaufbecher zurViscositätsanzeige ausgewertet wird.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen über einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit angeordneten Auslaufbecher, eine Fördervorrichtung zum dauernden Fördern einer zeitlich konstanten vorbestimmten Flüssigkeitsmenge in den Auslaufbecher und eine Vorrichtung zum Anzeigen des jeweiligen Pegelstandes der Flüssigkeit im Auslaufbecher.

Zur Anzeige und zum Auswerten des jeweiligen Pegelstandes im Auslaufbecher sind verschiedenartige, bekannte Hilfsmittel verwendbar. So können z. B. die Vertikalbewegungen an Schwimmern direkt an einer vorzugsweise in Viscositätsgraden geeichten Skala abgelesen werden oder über Gestänge auf den Zeiger eines Messwerkes übertragen werden. Dabei können elektrische Kontakte von entsprechenden Steuerkreisen für Ventile so angeordnet werden, dass jeweils bei Erreichung eines vorbestimmten Pegelstandes die Zuleitung einer Verdünnerkomponente zur Flüssigkeit im Vorratsbehälter selbsttätig ausgelöst wird und nach Absinken des Pegelstandes auf einen vorbestimmten tieferen Stand das betreffende Ventil wieder geschlossen wird.

Der Pegelstand im Auslaufbecher kann auch dadurch gemessen werden, dass Druckluft durch ein Tauchrohr in den Auslaufbecher eingeleitet wird und der sich einstellende Druck als Mass für den momentanen Pegelstand und damit für die Viscosität der Flüssigkeit angezeigt bzw. zur Betätigung von Steuerschaltern über druckempfindliche Organe zwecks selbsttätiger Regelung der Viscosität ausgewertet wird.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Einrichtungen zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen der Viscosität einer Flüssigkeit sind in der Zeich- nung schematisch dargestellt.

Gemäss Fig. 1 ist über einer Wanne 1, die als Vorratsbehälter für eine bezüglich ihrer Viscosität zu beobachtende Flüssigkeit F dient, ein Auslaufbecher 2 an sich bekannter Ausbildung montiert.

Eine auswechselbare Auslaufdüse 20 bestimmt den Widerstand, welche das Auslaufen der Flüssigkeit mehr oder weniger behindert. Eine Pumpe 3 mit volumetrisch konstanter, weitgehend von der Viscosität der Flüssigkeit unabhängiger Förderleistung, z. B. eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Zahnradpumpe, saugt aus der Wanne 1 Flüssigkeit und fördert sie über die Leitung 30 in den Auslaufbecher 2. An ihrer Stelle könnte auch ein Schöpfwerk benützt werden. Wesentlich ist, dass dauernd pro Zeiteinheit eine konstante Flüssigkeitsmenge in den Auslaufbecher gefördert wird.

Der sich im Gleichgewichtszustand einstellende Pegelstand kann als Mass für die Viscosität der Flüssigkeit ausgewertet werden. Er lässt sich gemäss Fig. 1 mit Hilfe eines Schwimmers 4 an einer feststehenden Skala 5 ablesen, die in Viscositätsgraden geeicht sein kann. Dabei wird allerdings die Skala nicht linear, sondern etwa quadratisch sein. Die Schwimmerbewegungen können natürlich auch über Hebelgestänge auf einen Drehzeiger übertragen werden, wobei bekannte Massnahmen eine Linearisierung der Viscositätsanzeige erlauben. Um eine Anzeigevorrichtung gemäss Fig. 1 in eine Regelungsvorrichtung umzuwandeln, können an der Skala 5 zwei elektrische Schalter so angeordnet werden, dass der eine bei einem bestimmten niedrigen und der andere bei einem bestimmten höheren Pegelstand betätigt wird.

Diese Schalter können einen Steuerstromkreis für ein Ventil in einer Zuleitung für eine Verdünnerflüssigkeit beherrschen, derart, dass beim Überschrei- ten des vorgesehenen Maximalpegelstandes Verdünnerflüssigkeit zugemischt wird und beim Unterschreiten des Maximalpegelstandes dieser Zustrom von Verdünnerflüssigkeit unterbrochen wird.

Gemäss Fig. 2 sind drei Auslaufbecher 21, 22, 23, in der Weise hintereinander angeordnet, dass jeweils beim Überlaufen des ersten Bechers 21, dem wie nach Fig. 1 über die Pumpe 3 dauernd eine zeitlich konstante Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, die überlaufende Flüssigkeit in den zweiten Auslaufbecher 22 fliesst usw. Die drei Becher enthalten je einen Schwimmer 41, 42, 43, deren Stand an je einer zugeordneten Skala 51, 52, 53 ablesbar ist. Es ist möglich, die Bewegungen der drei Schwimmer auf ein einziges Anzeigewerk zu koppeln.

Gemäss Fig. 2 ist den Becher 21, 22 noch je ein zweiter Schwimmmer 61 bzw. 62 zugeordnet, der mit je einem Schliessorgan 71 bzw. 72 für die betreffende Auslaufdüse verbunden sind, derart, dass bei Überschreitung eines bestimmten Maximalpegelstandes im Becher 21 dessen Auslaufdüse verschlossen wird und ebenfalls die Auslaufdüse des Bechers 22 verschlossen wird, wenn der Pegelstand im Becher 22 einen vorbestimmten Maximalstand erreicht hat. Unter der Voraussetzung, dass die Auslaufdüse des zweiten Bechers 22 einen grösseren Innendurchmesser als diejenige des ersten Bechers 21 und einen kleineren Durchmesser als diejenige des dritten Bechers 23 hat, ergibt sich dadurch eine selbständige Umschaltung des Messbereiches.

Solange die Flüssigkeit einen bestimmten Viscositätsgrad nicht erreicht, genügt die Skala 51 zur Anzeige; einem Zwischenbereich ist die Skala 52 und einem höchsten Viscositätsbereich ist die Skala 53 zugeordnet. Es wäre auch möglich, auf die Schliessung der Auslaufdüsen beim tlberlau- fen eines Bechers zu verzichten, wodurch sich andere Massverhältnisse zwischen den Pegelständen und den Skalenstrecken ergeben.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie der Pegelstand in einem Auslaufbecher 2 auf andere Weise angezeigt werden kann. Ein Hahn 81 zwischen einer Druckluftleitung 80 und einem Rohr 82 wird so weit geöffnet, dass Luft aus dem in den Becher eintauchenden Rohrende 820 austreten kann. Auf der anderen Seite des Rohres 82 ist ein Quecksilbermanometer 83 und bzw. ein Zeigermanometer 84 angeschlossen, an welchem sich der Pegelstand P bzw. die Viscosität der Flüssigkeit ablesen lässt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen der Viscosität von Flüssigkeiten, unter Verwendung eines Auslaufbechers, dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslaufbecher (2) dauernd pro Zeiteinheit eine vorbestimmte und konstante Menge der Flüssigkeit gefördert wird und dass die sich einstellende, von der Viscosität der Flüssigkeit abhängige Pegelhöhe (P) der Flüssigkeit im Auslaufbecher zur Viscositätsanzeige ausgewertet wird.

II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen über einem Vorratsbehälter (1) für die Flüssigkeit angeordneten Auslaufbecher (2), eine Fördervorrichtung (3) zum dauernden Fördern einer zeitlich konstanten vorbestimmten Flüssigkeitsmenge in den Auslaufbecher (2) und eine Vorrichtung (4, 5) zum Anzeigen des jeweiligen Pegelstandes der Flüssigkeit im Auslaufbecher.

UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufdüse (20) des Auslaufbechers auswechselbar ist, zum Zwecke, das Massverhältnis zwischen dem angezeigten Pegelstand im Becher und der Viscosität der Flüssigkeit stufenweise verändern zu können.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Skala (5) zum Anzeigen des Pegelstandes der Flüssigkeit in Viscositätsgraden geeicht ist.

3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Auslaufbechern (21, 22, 23) und je einem Pegelstandsanzeiger (51, 52, 53) in der Weise hintereinander angeordnet sind, dass die Flüssigkeit in den ersten Becher (51) gefördert wird und nach Erreichung eines vor bestimmten Maximalpegelstandes aus diesem in den nächsten Becher (52) überfliesst.

4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel (61, 62, 71, 72) zum selbsttätigen Verschliessen der Auslaufdüse eines Bechers (21, 22) bei Erreichung des Grenzpegelstandes im betreffenden Becher, wobei die Auslaufdüsen der folgenden Becher stufenweise weniger Durchlaufwiderstand als die vorangehenden haben.