DE1925018U

DE1925018U - Messvorrichtung fuer glaeserne durchlaufviskosimeter.

Info

Publication number: DE1925018U
Application number: DEB62799U
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1965-07-31
Filing date: 1965-07-31
Publication date: 1965-10-07

Description

Meßeinrichtung für gläserne Durchlaufviskosimeter

Zur Messung der Viskosität von flüssigen Stoffen sind neben anderen Geräten Kapillarviskosimeter bekannt, mit denen die Messung im allgemeinsten Fall manuell ausgeführt wird. Das Gerät wird zunächst mit der zu prüfenden Flüssigkeit gefüllt und bis auf die vorgeschriebene bzw. vereinbarte Temperatur temperiert. Dann läuft die Flüssigkeit entweder unter dem Einfluß eines Druckmittels oder ihres eigenen hydrostatischen Druckes durch die Kapillare des Tiskosimeters, wobei die lurchlaufzeit einer vorbestimmten Menge gemessen wird. Aus dieser Zeitmessung und den Dimensionen der Kapillare läßt sich die Viskosität berechnen. Der Messende sorgt also für den Transport der Flüssigkeiten in das Ausgangsgefäß vor dem

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Durchlauf, stellt unter Zu- bzw. Abführung von Wärme die für vergleichende Messungen unerläßliche konstante Temperatur her, setzt beim Durchlaufen des Meniskus durch die obere Meßmarke eine Zeitmeßeinrichtung in Gang und stoppt diese beim Durchgang des Meniskus durch die untere Meßmarke. Diese Arbeitsschritte werden üblicherweise für eine zu bestimmende Flüssigkeit drei- bis fünfmal wiederholt, um die fieproduzierbarkeit der Durchlaufzeit zu überprüfen«

Zur Ausschaltung individuell bedingter Meßfehler unter weitgehender Mechanisierung der notwendigen Zeitmessung sind auch Durchlaufviskosimeter als Glas gebräuchlich, die in Höhe der Meßmarke eingeschmolzene Elektroden besitzen, an denen eine elektrische Spannung liegt. Sinkt der Flüssigkeitspegel unter ein Elektrodenpaar, dann entlädt sieh die elektrische Spannung, wobei die Zeitmessung entweder ausgelöst oder gestoppt wird.-Solche Apparate sind daher nur zur Messung isolierender Flüssigkeiten mit niedrigem Flammpunkt geeignet« Zur Messung leitender Flüssigkeiten kann andererseits die Durchlaufzeit auch durch die sprunghafte Änderung des elektrischen Widerstandes bzw. der Leitfähigkeit zwischen den Elektroden gemessen werden.

Eine andere bekannte selbsttätige Auslösemethode zur Zeitnahme an Durehlaufviskosimetern besteht darin, daß streifendes, auf die gläserne Rohrwand fallendes Licht in verschiedenen Winkeln reflektiert wird, ^e nachdem, ob das Durchlaufrohr mit der Flüssigkeit gefüllt ist oder nicht. Von einer

Fotozelle wird die unter einem bestimmten Winkel einfallende Lichtintensität gemessen« Diese Lichtintem itätsmessung erfolgt in Höhe der Meßmarken, so daß der Meniskusdurehgang als Lichtintensitätsänderung festgestellt wird. Aus dem Abstand der beiden auf einem Registrierstreifen aufgezeichneten Intensität sänderungen ergibt sich die Durchflußzeit einer bestimmten Flüssigkeitsmengeo- Für dieses bekannte Meßprinzip muß der Glaskörper des Yiskosimeters in Höhe der Meßmarken planparallel geschliffen sein und zur Erzeugung der sch&rfen Lichtstrahlen sind aufwendige Einrichtungen im Strahlengang erforderlich.

Schließlich sind für die selbsttätige Zeitmessung bei der Kapillarviskosimetrie auch bereits Einrichtungen mit Lichtschranken bekannt, die das gläserne Viskosimeter in Höhe der Meßmarken durchdringen. Ist das Durchlaufrohr in der Lichtschrankenhöhe gefüllt, so dringt an dieser Stelle ein größerer Lichtstrom durch die zu bestimmende Flüssigkeit. Sinkt der Meniskus unter die betreffende Lichtschranke, so ist der Lichtstrom kleiner. Eine solche Lichtschranke besteht aus einer elektrischen Lichtquelle, einem Spalt und einer Fotozelle, die jeweils in der Höhe der unteren und oberen Meßmarken angebracht sind. Die Änderung des Fotostroms beim Meniskusdurchgang wird in diesem Fall zur Zeitmessung benutzt. Für die Messung trüber, milchiger oder dunkler Flüssigkeiten,bzw. von Flüssigkeiten mit nur schwacher Meniskusausbildung, sind derartige Einrichtungen nicht brauchbar.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die .Ausführung selbsttätiger Messungen geeignete Einrichtung mit einer Halterung für unveränderte handelsübliche glaseine Durchlaufviskosimeter zu schaffen, die die Art der meßbaren Flüssigkeiten nicht einschränkt und bei der das Viskosimeter von der Tempeiierflüssigkeit vollständig umspült ist. Die verbesserte Einrichtung soll ferner unabhängig vom äußeren Licht arbeiten und unter weitgehender Ausschaltung sonst möglicher individueller Meßfehler einfach zu bedienen sein.

Das Heue einer solchen Meßeinrichtung, die diese Aufgabe löst, besteht darin, daß eine das Durchlaufrohr des Viskosimeters in justierbarer Höhenlage aufnehmende Halterung um einen unterhalb der tieferen Lichtschranke liegenden Drehpunkt schwenkbar ist und daß der aus Lampen und Fotodioden gebildete Strahlengang der Lichtschranken durch die Temperierflüssigkeit führt, wobei benötigte elektrische Leitungen bzw. Anschlüsse durch ein vorzugsweise mehrteiliges System von rohrförmigen Winkel- und T-Stücken bis über den Pegel des Temperierbades trocken hei ausgeführt sind.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung, bei der die nachfolgend als Meßkopf bezeichneten, im Temperierbad fest angeordneten Teile teilweise geschnitten dargestellt sind. Das Durchlaufrohr 1, im vorliegenden Fall das eines

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Kapillarviskosineters, ist in der Halterung 2 so befestigt, daß die zwischen den Meßmarken 3 gegebene Meßstrecke sich gegenüber der Halterung in definierter und reproduzierbarer Lage befindet. Zur lösbaren Befestigung des Durchlaufrohres 1 dienen zwei federnde Bänder 4, die ihrerseits mit entsprechend dem Durchlaufrohrdurehmesser ausgesparten Platten 5 verbunden sind ο Diese Platten 5 sind wiederum mit dem stab- oder rohrförmigen Teil der Halterung 2 fest verbunden. Ferner sorgt ein in axialer Richtung verschiebbarer am stabförmigen Teil der Halterung 2 befestigter Anschlagwinkel 6 für die richtige Höhenlage der Meßstrecke gegenüber den feststehenden Teilen des Meßkopfes 7·

Das untere Ende der stab- bzw. rohrförmigen Halterung 2 ist mit einer zum Stabende hin offenen Hute 8 versehen. Diese Nute 8 greift über einen Zapfen 9, der im Meßkopf 7 befestigt ist. Der aen Drehpunkt der Halterung 2 bildende Zapfen 9 befindet sich unterhalb der tiefer liegenden Lichtschranke, die in Fig. 1 durch die Höhenlage des Spaltes 13 bestimmt ist. Zum Einsetzen des jeweiligen Durehlaufrohres 1 läßt sich dessen Halterung 2 auf solche Weise rasch von dem Meßkopf 7 lösen. Zur Verrastung der Halterung 2 mit dem Meßkopf ist an diesem ein federnder Schnappverschluß 10 angeordnet, der mit einem Eastelement 10a an der Halterung 2 zusammenwirkt.

Im Meßkopf 7 sind in der Höhe der Meßraarken des gläsernen Durehlaufrohres zwei Lichtschranken eingesetzt, die gemäß Ansicht Fig. 2 aus je einem Lampengehäuse 11 und einem Ge-

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häuse 12 für die Fotodioden "bestehen« in der dem Durchlaufrohr 1 zugewandten Stirnfläche sind die Gehäuse 11 und 12 mit planparallelen Glasplatten 14 flüssigkeitsdicht verschlossen. Die Lampen bzw. Lichtquellen 15 und die Fotodioden 16 sind in ihren Gehäusen jeweils derart befestigt, daß sie durch axiale Verschiebung auf den durch den Spalt 13 vorgegebenen Lichtweg optimal justiert werden können. Die axiale Ausdehnung des Spaltes 13 entspricht mindestens dem inneren Durchmesser des Durchlaufrohres des jeweils zur Anwendung kommenden handelsüblichen Viskosimetertyps. Das bedeutet ferner, daß die Spalthöhe und die Spalttiefe der Lichtschranke die Meßmarkenbreite des Durchlaufrohres vorgeben.

Der Meßkopf 7 und die Halterung 2 mit dem Durchlaufrohr 1 befinden sich in einem Temperierbad. In der üblichen Weise wird die Temperierflüssigkeit durch einen Thermostaten auf einer konstanten Temperatur gehalten und durch eine Pumpe fortlaufend umgewälzt. Zweckmäßig besteht das Temperiergefäß aus Glas, oder ist mit >@lasfenstern versehen, um das Durehlaufrohr 1 und die Lichtschrankenfunktion beobachten zu können.

Die elektrischen Leitungen sind trocken an die Lichtquellen und die Fotodioden 16 herangeführt. Zu diesem Zweck sind in die Gehäuse 11 und 12 am außenliegenden Ende rohrförmige Winkelstücke 17 bzw. rohrförmige T-Stücke 18 eingesetzt, die

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durch kurze Schlauchstüoke 19 untereinander verbunden sind. Ahnliche Schlauchstücke sind bis über den Pegel des Temperierbades herausgeführt.. Die auf solche Weise aus dem iemperierbad T herausgeführten Anschlüsse bzw. Leitungen haben sich gegenüber anderen bekannten Anordnungen, tei denen die elektrischen Anschlüsse dem temperierten Flüssigkeitsbad ausgesetzt waren, als erheblich überlegen erwiesen.

Claims

-β-'-'EA.399**6«Η.7.65 Schutzansprüehe

1. Meßeinrichtung für gläserne Durehlaufviskosimeter beliebigen Typs, in der das zur Verwendung kommende Viskosimeter lösbar in einer bewegbaren Halterung und die Elemente zweier in Höhe der Meßmarken des Durchlaufrohres angeordneter, £ichtschranken in einem feststehenden Rahmen im Temperierbad angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Durchlaufrohr (1) des Viskosimeter^ in justierbarer Höhenlage aufnehmende Halterung (2)'öai einen unterhalb der tieferen Lichtschranke liegenden Drehpunkt (9) schwenkbar ist und daß der aus Lampen (15) und Fotodioden (16) gebildete Strahlengang der Lichtschranken durch die Temperierflüssigkeit führt, wobei benötigte elektrische Leitungen bzw. Anschlüsse durch ein vorzugsweise mehrteiliges System von durch Schlauehstücke (19) verbundenen rohrförmigen Winkel- und T-Stücken (17,18) bis über den Pegel des Temperierbades (T) trocken herausgeführt sind.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t daß die Halterung (2) stab- oder rohrförmig ausgebildet und zur Trennung von den im Tempt|»ierbad angeordneten

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feststehenden Teilen des Meßkopfes (7) am unteren Ende mit einer Nute (8) versehen ist, die einen Lagerzapfen (9) oder dergleichen umfasst.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2» dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaufrohr (1) mittels mindestens zweier federnder Bänder (4) an der Halterung (2) befestigt ist.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen an der Halterung (2) in deren axialer Richtung verschiebbaren Anschlagwinkel (6) zur Justierung des Durchlaufrohres (1) des Viskosimeters gegenüber den in den feststehenden Teilen befestigten Lichtschranken.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine federnde YerEastung (.10,10a) der schwenkbaren Halterung (2) gegenüber den feststehenden Teilen der Meßeinrichtung.

BADISCHE AIILIN- & SODA-FABRIK AG

Zeichn.