DE2226202C3 - Vorrichtung zur Messung der Viskosität - Google Patents

Description

'""in einer bevorzugtem Ausführungsform der erlindunesgemäßen Vorrichtung teilt sich das Leistungssystem an einem Punkt zwischen dem Zweiwegehahn und der Drosselstelle in eine zu einem in die Flüssigkeit

_M im Behälter tauchendes Kompensationsrohr führende Leitung und eine zur Meßstclle führenden Leitung. In dieser Ausiuhrungsform umgibt das Kompensa'.ionsrohr vorzugsweise die Meßzeile. Auf diese Weise wird eine kompakte Vorrichtung erhalten, bei der ein kon-

« stanter vertikaler Abstand zwischen dem offenen I nde des Kompensalionsrohres und der Ausflußöffnung der Kapillare sichergestellt ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Drossclsielle

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zelle (1) umgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (5) durch einen Auslaß (16) gebildet wird, der in dem Teil der Wandung der Meßzelle (1) oberhalb des Meßraumes (3) angeordnet ist.

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er Meßzelle oberhalb g

ist In dieser Ausführungsform kann das Kompensationsrohr als mit der Meßzelle übereinstimmend aufgefaßt werden, so daß kein gesondertes Kompensationsrohr erforderlich ist und nur der vorher beschriebene Auslaß benötigt wird. Letzterer müßte solch einen begrenzten Durchmesser besitzen, daß dem Gas. das m dem Meßraum strömt, ein Druck erteilt wird, der es befähigt, die Flüssigkeit aus dem Meßraum zu drücken. Der Auslad hat einen Durchmesser, dessen Fläche etwa dem der Verengung der zuerst erwähnten Ausführungsform entspricht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher

erläuten.

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Auslührungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 3 ist gleichfalls eine andere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fi a. 4 stellt eine von der Vorrichtung nach F i g. 3 abweichende Ausiuhrungsform der Vorrichtung dar.

In den Zeichnungen bezieht sich die Zahl 6 auf das

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung des genannten Typs ermöglicht die
Ausführung vergleichender Bestimmungen in schneller 45
Reihenfolge, während sie in der zu messenden Flüssigkeit eingetaucht bleibt und sich der Flüssigkeitsspiegel
in dem Gefäß ändern kann. Eine derartige Vorrichtung
ist bereits vorgeschlagen, vgl. F i g. 3 der deutschen Patentschrift 20 47 908. Bei diesem Viskosimeter muß die 50
Einrichtung zur Kontrolle der Gaszufuhr als Dreiwegehahn ausgebildet sein, damit die Meßzelle völlig entleert werden kann, bevor ein neuer Meßvorgang beginnt, wobei die Meßzelle während der Messung mit m utn i^n-nnu..^.. ^...^,.. „.*... .. .. —

Hilfe des Dreiwegehahns mi* dem Kompensationsrohr $5 Niveau der in einem Gefäß enthaltenden Flüssigkeit, verbunden ist. Unter besonderen Bedingungen jedoch deren Viskosität gemessen werden soll. In die Flüssigkann der Dreiwegehahn verschmutzen, was gelcgent- keit eingetaucht ist eine rohrförmige Meßzelle 1. die lieh zu weniger genauen Viskositätsmessungen führen mit einer Kapillare 2 und einem Meßraum 3 mit einem kann. festen Volumen versehen ist. Der Meßraum 3 läuft in

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 60 die Kapillare 2 aus. Mit der Mcßzelle ist ein Leitungssygrunde, eine vereinfachte und weniger störanfällige stern verbunden, das eine Zufuhrleitung 7 und eine EinVorrichtung zur Messung der Viskosität einer Flüssig- richtung — in Form eines Zweiwegehahns 8 — zur keit in einem Gefäß zu schaffen, welche die Notwen- Steuerung des Durchströmens eines Gases umfaßt,
digkeit eines Dreiwegehahnes erübrigt und nur mit In den Ausführungsformen nach F i g. 1 und F i g. 2

einem Zweiwegehahn versehen zu sein braucht. 65 enthält das Leitungssystem auch eine Leitung 11, die

Die erfindungsgemäßc Vorrichtung zur Messung der die Meßzelle 1 mit dem Zweiwegehahn 8 verbindet. Viskosität einer Flüssigkeit in einem Gefäß besteht aus und ein Kompensationsrohr 4. das über eine mit einer einer Meßzelle, die wenigstens teilweise in die Flüssig- Verengung 5 versehene Leitung 12 mit dem Zwei wege-

hahn 8 verbunden ist. Gleichfalls in die Flüssigkeil taucht das Kompensationsrohr 4 ein. Das offene untere Ende 13 des Kompensutionsrohres 4 bildet eine Auslaßöffnung in dem Leitungssystem Lnd ist auf einem höheren Niveau -VaIs die AusP.uüöffnur.g 14 der Kap:! lare 2 angeordnet. In die Meßi'.eile 1 ist eine Kapazitätselektrode 9 eingesetzt, deren unteres Ende die obere Grenze des Meßraums 3 bildet. Die Wandung der Meß/eile 1 bildet eine zweite Kapazitätselektrode. Beide Elekuoden sind mit einem Zeitschreiber zur Messung der Durchflußzeit der Flüssigkeit durch die Kapillare 2 verbunden.

Wahrend das in F i g. 1 abgebildete Kompensationsrohr 4 von der Meßzelle 1 entfernt angeordnet ist, umgibt das Kompensationsrohr 4 in der Konstruktion in F i g. 2 die Meßzelle 1. Die Konstruktion in F i g. 2 umfaßt außerdem eine Nebenieitung 15, die mit einem Rotameter IO versehen ist.

Die Konstruktion nach F i g.3 und F i g. 4 unterscheiden sich von denen nach F i g. 1 und F i g. 2 dadurch, daß sie nicht die Leitung 12, die Verengung 5 und das Kompensationsrohr 4 als solches enthalten. In diesem Fall dient der Teil der Meßzelle 1 obeihalb eines Auslasses 16 als Kompensationsrohr.

Die Konstruktionen nach F i g. 1 und F i g. 2 arbeiten wie folgt:

Die Messung der Viskosität wird auf die Weise gestartet, daß in einer ersten Stufe eines Meßzyklus der Zweiwegehahn 8 geöffnet wird, so daß Gas unter Druck dem Leitungssystem zugeführt wird. Der Zweiwegehahn 8 bleibt eine vorbestimmte Zeit offen. Das Gas strömt nun durch die Leitung 11 in die Meßzelle 1 und durch die Leitung 12 und die Verengung 5 in das Kompensationsrohr 4. Infolge der Anwesenheit der Verengung 5 ist der Druck in dir Meßzelle 1 größer als in dem Kompensationsrohr 4, was zur Folge hat, daß der Meßraum 3 und die Kapillare 2 vollständig entleert werden können, wonach sich der Zweiwegehahn unter dem Einfluß eines Impulses, deir auch den Zeitschreiber in Gang setzt, schließt. Auf diese Weise wird eine zweite Stufe des Meßzyklus gestartet. Hierauf, unter dem Einfluß des statischen Druckes, dessen Anfangswert durch die Niveaudifferenz H zwischen den Öffnungen 13 ucid 14 bestimmt ist, fließt die Flüssigkeit von dem Gefäß durch die Kapillare 2 in den Meßraum 3. wahrend das Gas von der Meßzelle 1 zu dem Kompensa-S liür.xrohr 4 strömt und durch die Öffnung J3 entweicht Während die Flüssigkeit in den Meßraum 3 fließt, ändert sich die zwischen der Elektrode 9 und der Wandung der Meßzelle gemessene Kapazität nicht, bis die Flüssigkeit in Kontakt mit der Elektrode 9 kommt,

ίο wenn sie beginnt, den Raum zwischen der Elektrode 9 und der Wandung der Meßzelle aufzufüllen. Als Folge davon wird das Gas durch Flüssigkeit ersetzt, die als ein Dielektrikum von Gas verschieden ist und daher eine Änderung in der Kapazität hervorruft. Der durch diese Kapazitätsänderung erzeugte Impuls stoppt die Zeitmessung. Die von dem Zeitschreiber registrierte Zeit dient als Maß für die Viskosität.

Ein weiteres Ansteigen des Fiüssigkeitsspiegels in der Meßzelle 1 ist mit einer progressiven Änderung der Kapazität verbunden. Sobald diese Änderung einen besonderen Wen erreicht hat, der einem vorher festgesetzten Wert entspricht, wird ein neuer elektrischer Impuls erzeugt, und als Folge dessen wird der Zweiwegehahn wieder geöffnet und ein neuer Meßzyklus gcstar-

*5 tet.

Bei den vereinfachten Konstruktionen nach F i g. 3 und Fig. 4 ist der Arbeitsgang so. daß in der ersten Stufe des Meßzyklus Gas unter Druck in die Meßzelle 1 strömt, aus der es die in ihr vorhandene Flüssigkeit herausdrückt. Ein Teil des Gases entweicht durch einen Auslaß 16. Die Fläche dieses Auslasses ist jedoch so begrenzt, daß in der Meßzclle 1 genügend Druck aufrechterhalten wird, um diese völlig zu entleeren. Hier besitzt der Auslaß 16 die Funktionen der in I i g. 1 und

3S F i g. 2 angeführten Verengung 5 und Auslaß 13. In der zweiten Stufe des Meßzyklus, nachdetr. sich der Zwciwegchahn 8 geschlossen hat. fließt die Flüssigkeit unter dem Einfluß des statischen Druckes von dem Gefäß durch die Kapillare 2 in den Meßraum J. Bei dieser Ausführungsform wird der Anfangswert des statischen Druckes durch die Niveaudifferenz // zwischen den Öffnungen 14 und 16 bestimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: keil eintaucht und einen Meßraum mn einem konstanten Volumen sowie eine Kapillare an seinem unteren Ende aufweist über die der Meßn>um mit dem Gefall in Verbindung sieht, mit einer cm Ventil aufweisenden Leiturg die mit dem oberen Ende des Meßraums in Verbindung steht, für die Zufuhr eines unter Druck stehenden Gases zum Ausdrücken der Flüssigkeit aus dem Metlraum durch die Kapillare, mit einer Kompensationsleitung die das obere Ende des Meßraumes mit fßi erbindet und mit einer Einrichtung !fweist. über die der Meßraum mit dem ^1'^-^ verbindet, und mit einer Einrichtung rbindung steht, mit einer ein Ventil auf- ,o ^m Gefaßmneren e Meßraums und lsl d;ic.

1. Vorrichtung zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit in einem Gefäß, bestehend aus einer Meßzelle, die wenigstens teilweise in die Flüssigkeit eintaucht und einen Meßraum mit einem konstanten Volumen sowie eine Kapillare an seinem unteren Ende aufweist, über die der Meßraum mit dem

Gefäß in V_{L o} " "

weisenden Leitung, die mit dem oberen Ende des Meßraums in Verbindung steht, für die Zufuhr eines unter Druck stehenden Gases zum Ausdrücken der Flüssigkeit aus dem Meßraum durch die Kapillare, mit einer Kompensationsleitung, die das obere Ende des Meßraumes mit dem Gefäßiiincren verbindet. und mit einer Einrichtung zur Messung der Füllzeit des Meßraums, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Zufuhrleitung (7, 11) für das Gas ein Zweiwegehahn (8) ist und daß in der Kompensationsleitung (11, 12) eine Drosselstelle (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich das Leitungssystem (11, 12) an einem Punkt zwischen dem Zweiwegehahn ß) und der Drosselstelle (5) in eine zu einem in die Flüssigkeit im Behälter tauchendes Kompensationsrohr (4) führende Leitung (12) und eine zu der Meßstelle (1)

führende Leitung (11) aufteilt. - —«,-„

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- jo durch einen Auslaß gebildet, der in dem I eil der Wan-/eichnet. daß das Kompensationsrohr (4) die Meß- dung der Meßzelle oberhalb des Meßraums angeordnet

zur Messung der Füllzeil des Meßraums und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Zuführleitung für das Gas ein Zweiwegehahn ist und daß in der Kornpensationsleitung eine Drosselstelle angeordnet