CH672372A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Rotationsviskosimeter, wie es zur kontinuierlichen Bestimmung der Viskosität fliessfähiger Medien in Rohrleitungen und Behältern innerhalb von Produktionsprozessen und in Pilotanlagen Anwendung findet.

Im «Fachlexikon für Messtechnik», Autorenkollektiv, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1984, S. 526/527, ist ein Rotationsviskosimeter beschrieben, das als Messfühler einen rotierenden Zylinder besitzt, der von einem dazu koaxialen ortsfesten Aussenzylinder (Searle-Typ) umgeben ist. Das zu prüfende Medium befindet sich im Ringspalt zwischen den beiden Zylindern. Bei einer weiteren Ausführung (Couette-Typ) rotiert der Aussenzylinder, wobei der Innenzylinder ortsfest ist. Es ist auch eine Ausführung (Searle-Couette) mit zwei ortsfesten Zylindern bekannt, so dass ein Doppelringspalt entsteht. Die Übertragung des Drehmomentes und der Drehbewegung aus dem drucklosen Raum in den Druckraum erfolgt durch eine Dauermagnet-Stirndrehkupplung bei rotierendem Innenzylinder und Dauermagnet-Zen-traldreh-Kupplungen bei Hohlzylindern. Dieses Viskosi-meter hat den Nachteil, dass die Lagerung des rotierenden Messzylinders und des Dauermagneten (-systems) bedingt durch axial wirkende Kupplungskraft grosse Axialkräfte aufnehmen müssen. Die unerwünscht hohen Lagerreibungsmomente gehen als Fehler in das Messergebnis ein.

Es sind Viskosimeter bekannt (DE-AS 1673 190, G Ol N, 11/14), die mit einem rotierenden Aussenzylinder und einem drehmomentmessenden Innenzylinder ausgestattet sind. Diese erfordern zwei Permanentmagnetkupplungen.

Rotationsviskosimeter mit Permanentmagnet-Zentral-kupplungen, die bekannterweise den Magnetfluss des axialgerichteten Dauermagneten über Weicheiseneinbettungen des Rotors zurückführen, besitzen den Nachteil, dass der Innenringspalt nur relativ geringe Abmesssungen aufweisen kann, damit ausreichende Kupplungsmomente bei grossen Massenträgheitsmomenten des rotierenden Zylinders möglich sind. Ein zu geringer Innenringspalt kann zum Verklemmen durch die in der Messsubstanz vorkommenden Partikel führen und erlauben nur kleine Messbereiche. Nachteilig ist ferner der ungenügende Messsubstanzaustausch, der dann auftritt, wenn infolge eines zu grossen Innenringspaltes der Schlupf zwischen Aussenzylinder und Innenzylinder die vertretbare Grösse überschreitet.

Die Erfindung hat das Ziel, ein Rotationsviskosimeter so zu gestalten, dass fehlerhafte Messergebnisse ausgeschlossen und die Leistungsparameter verbessert werden.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Rotationsviskosimeter zu entwickeln, bei dem die Lagerreibungsmomente relativ gering sind, das einen ausreichenden Messsubstanzaustausch gewährleistet, bei dem Betriebsstörungen durch Verklemmen von Partikeln vermieden und der Schlupf gering gehalten werden.

Erfindungsgemäss ist die Aufgabe gelöst worden, indem zwei erste diametral magnetisierte Permanentmagnete am äusseren Umfang eines zentrisch und drehbar in einem Messbehälter gelagerten Rotors angeordnet sind und dass ein weiterer, mit einer Antriebswelle verbundener diametral magnetisierter Permanentmagnet in einem ortsfesten, koaxial zum Rotor angeordneten, zwischen die Permanentmagnete eintauchenden und zwischen den Permanentmagneten und dem weiteren einzelnen Permanentmagneten eine Trennwand bildenden nichtmagnetischen Innenzylinder hineinragt, wobei der Rotor entweder als Hohlzylinder oder als Flügelrotor ausgebildet ist.

Mit dieser Lösung werden unverfälschte Messergebnisse, grosse Übertragungsmomente und geringe Massenträgheitsmomente, Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung und die Senkung des Wartungsaufwandes gewährleistet. Ausserdem ist es möglich, die erfindungsgemässe Messzelle in einer vergleichsweise geringen Baugrösse zu gestalten und messtechnisch toten Raum zu vermeiden.

Mit einem Ausführungsbeispiel soll anhand einer Zeichnung die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen :

Fig. 1 die Messzelle des Rotationsviskosimeters im Schnitt

Fig. 2 Schnitt A-A zu Fig. 1 mit Hohlzylinderrotor

Fig. 3 horizontaler Schnitt einer Messzelle mit Flügelrotor.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist in dem als Messbehälter ausgebildeten vom Flansch 1 verschlossenen ortsfesten Aussenzylinder 2 der Rotor 3 zentrisch gelagert. Der Rotor 3 besitzt am äusseren Umfang zwei erste diametral magnetisierte zylinderförmige Permanentmagnete 4. Gelagert ist der Rotor 3 mit seinem unteren Wellenende 5 im Boden 6 des Aussen-zylinders 2, mit seinem oberen Wellenende 7 im Boden 8 des mit dem Flansch 1 ein Teil bildenden ebenfalls ortsfesten Innenzylinder 9. Der Innenzylinder 9 erstreckt sich koaxial zur Rotorwelle 10 und nimmt einen weiteren, diametral magnetisierten zylindrisch ausgebildeten Permanentmagnet 11 auf, der über die Antriebswelle 12 von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Der Rotor 3 ist als Hohlzylinder ausgebildet. Der den weiteren Permanentmagnet 11 aufnehmende Innenzylinder 9 bildet zugleich die Trennwand 13 zwischen dem Permanentmagnet 11 und den beiden ersten Permanentmagneten 4. Der von der Innenwand 14 des Aussenzylinders 2 und der Aussenwand 15 des Innenzylinders 9 sowie dem Boden 6 und den Flansch 1 begrenzte Messraum 16 wird durch den Rotor 3 und die darauf sitzenden ersten Permanentmagnete 4 in die beiden Ringspalte 17a, 17b geteilt. Die Zufuhr der Messsubstanz in den Messbehälter 2 erfolgt durch den Zulaufschlitz 18, der Ablauf durch den Ablaufschlitz 19.

Das Rotationsviskosimeter arbeitet wie folgt. Nachdem die Messsubstanz über den Zulaufschlitz 18 in den Messbehälter 2 gelangt ist und diesen aufgefüllt hat, wird der nicht dargestellte Elektromotor eingeschaltet und der Permanentmagnet 11 im Innenzylinder 3 über die Antriebswelle 12 in eine konstante Winkelgeschwindigkeit versetzt. Dabei erzeugt der Permanentmagnet 11 ein grosses magnetisches Drehfeld, das auf die am Rotor 3 angeordneten ersten Permanentmagnete 4 einwirkt und den Rotor 3 dadurch in Drehung versetzt. Der Drehbewegung entgegen wirkt das durch das Medium und die Gerätedimensionierung bedingte Messmoment. Das Messmoment wird in einem nicht dargestellten Torsionsdy-

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namometer erfasst und als ohmsches bzw. kapazitives oder induktives Signal dem Wandler zur Bildung des Einheitssignales, z. B. 4...20 mA zugeführt, welches Rechner bzw.

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Reglersysteme verarbeiten. Der kontinuierliche Mediumaustausch erfolgt über die dem Gerät eigenen Zu- und Ablaufschlitze 18,19 und der Drehbewegung des Rotors 3.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

672372 PATENTANSPRÜCHE

1. Rotationsviskosimeter, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste diametral magnetisierte Permanentmagnete (4) am äusseren Umfang eines zentrisch und drehbar in einem Messbehälter (2) gelagerten Rotors (3) angeordnet sind und dass ein weiterer, mit einer Antriebswelle (12) verbundener diametral magnetisierter weiterer Permanentmagnet (11) in einem ortsfesten, koaxial zum Rotor (3) angeordneten, zwischen die ersten Permanentmagnete (4) eintauchenden und zwischen den Permanentmagneten (4) und dem weiteren Permanentmagnet (11) eine Trennwand (13) bildenden nichtmagnetischen Innenzylinder (9) hineinragt.

2. Rotationsviskosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) als Hohlzylinder ausgebildet ist.

3. Rotationsviskosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) als Flügelrotor ausgebildet ist.