э. :.er :.
У1 4 чU1 4 h
СЛ Изобретение относитс к ротационным вискозиметрам и может быть использовано дл измерени в зкости преимущественно структурированных масс, например пищевых и полимерных Известны ротационные вискозиметры , включающие поверхность вращени , соединенную с приводом, поверхность воспри ти усили и динамометр 11. Однако ввиду того, что в этих вискозиметрах в зкoctь определ етс при относительном движении двух поверхностей происходит разрушение . структуры измер емой массы, в случае исследовани структурированных материалов, а это снижает томность измерени . Известен также ротационный вискозиметр , содержащий наружный неподвижный и подвижный полый внутренний цилиндр с жидкостью-посредником, при вод внутреннего цилиндра и регистрирующую систему. В этом вискозимет ре в зкость определ етс при постеЯННОМ вращении внутреннего цилиндра соприкасающегос с измер емой мас сойТ2. J Однако это также приводит к разрушению структуры измер емой массы, причем не до одинаковой степени во всех сло х, расположенных коаксиально внутреннему цилиндру. Между тем структурированные массы обладаю свойством восстанавливать разрушенную структуру. Все это снижает точность измерени . Цель изооретени - повышение точ ности измерени в зкости :труктурировэнных за счет исключени разрушени их структуры. . Указанна цель достигаетс тем, что ротационный вискозиметр, содерж щий наружный неподвижный и подвижный полый внутренний цилиндр с жидкостью-посредником , природ внутреннего цилиндра и регистрирущую систему , дополнительно содержит цилинд рический электромагнит, жестко cdeдиненный со стержнем, источник напр жени и датчик начала вращени внут реннего цилиндра, в качестве жидкос ти-посредника используетс электрореологическа суспензи , причем последн расположена в кольцевом зазоре между внутренним цилиндром и цилиндрическим электромагнитом, сте жень св зан с приводом, кото|Л1Й через источник напр жени подключен к первому входу регистрирующей системы , ко второму входу которой подсоединен датчик начала вращени внутреннего цилиндра. Исключение возможности вращени BHyfреннего цилиндра в процессе измерени , достигаемое предлагаемой конструкцией, позвол ет определить в зкость без .разрушени структуры массы, что повышает точность измерени структурированных материалов.На чертеже представлена схема предлагаемого ротационноговискозиметра . Вискозиметр содержит наружный не . подвижны и цилиндр 1 с рубашкой 2 дл циркул ции теплоносител и подвижный полый внутренний цилиндр заполнен-, ный электрореологической суспензией Во внутреннем цилиндре 3 помещен цилиндрический электромагнит 5, посредством стержн 6 соединенный с приводом 7. Электромагнит 5 электрически св зан с источником 8 напр жеии и регистрирующей системой 9. Внутренний цилиндр 3 снабжен датчиком 10, фиксирукнцим начало его вращени , который электрически подключен к регистрирующей системе 9. Исследуема масса 11 помещаетс в зазор между наружным неподвижным цилиндром 1 и внутренним цилиндром 3. Вискозиметр работает следующим об-j разом. После заполнени исследуемой массой 11 зазора между внутренним 3 и наружным 1 цилиндрами и ее термостаТировани , включают привод 7 например электродвигатель РД-09 со встроенным редуктором, который через стержень 6 вращает цилиндрический электромагнит 5 с посто нной угловой скоростью . При вращении электромагнита 5 он увлекает за собой электрореологическую суспензию t, котора , в свою очередь, стремитс .вращать внутренний цилиндр 3. Поскольку вращение внутреннего цилиндра 3 тормозитс в зкими силами исследуемой массы 11, он остаетс неподвижным. Это объ сн етс тем, что в начальной стадии измерени в обмотки электромагнита 5 напр жени не подают, напр женность магнитного пол равно нулю, и в зкость электрореологической суспензии k на пор док ниже в зкости исследуемой иассы 11.SL The invention relates to rotational viscometers and can be used to measure the viscosity of predominantly structured masses, such as food and polymers. Rotary viscometers are known that include a rotational surface connected to a drive, a force receiving surface and a dynamometer 11. However, in these viscometers in the event of a relative motion of two surfaces, destruction occurs. the structure of the measured mass, in the case of the study of structured materials, and this reduces the measurement languor. Also known is a rotational viscometer containing an external fixed and movable hollow internal cylinder with a mediator liquid, the flow of the internal cylinder and a recording system. In this, viscosity is determined by viscosity when the inner cylinder is rotated in contact with the measured mass T2. J However, this also leads to the destruction of the structure of the measured mass, and not to the same degree in all layers located coaxially to the inner cylinder. Meanwhile, the structured masses have the property to restore the destroyed structure. All this reduces the accuracy of the measurement. The goal of isoretration is to improve the accuracy of measuring viscosity: structurally by eliminating the destruction of their structure. . This goal is achieved by the fact that a rotational viscometer containing an external fixed and movable hollow internal cylinder with a mediation fluid, the nature of the internal cylinder and a recording system, additionally contains a cylindrical electromagnet rigidly attached to the rod, a voltage source and an internal rotation start sensor of the cylinder, an electrorheological suspension is used as a mediator fluid, the latter being located in the annular gap between the inner cylinder and the cylindrical element A magnet is connected to a drive, which is connected via a voltage source to the first input of the recording system, to the second input of which the start sensor of the internal cylinder is connected. The elimination of the possibility of rotation of the BHyfrennier cylinder during the measurement process, achieved by the proposed design, makes it possible to determine the viscosity without destroying the mass structure, which improves the measurement accuracy of the structured materials. The diagram shows the proposed rotational viscometer. The viscometer contains an external non. movable and cylinder 1 with jacket 2 for circulating coolant and a movable hollow internal cylinder filled with electrorheological suspension. In the internal cylinder 3 a cylindrical electromagnet 5 is placed, through a rod 6 connected to a drive 7. An electromagnet 5 is electrically connected to a voltage source 8 and recording system 9. The inner cylinder 3 is equipped with a sensor 10, fixing the beginning of its rotation, which is electrically connected to the recording system 9. The test mass 11 is placed in the gap between the outer cylinder with a sliding cylinder 1 and an internal cylinder 3. The viscometer operates as follows at a time j. After filling the gap between the inner 3 and outer 1 cylinders with its mass 11 and its thermostat, 11 includes a drive 7, for example, an RD-09 electric motor with a built-in gearbox, which rotates the cylindrical electromagnet 5 at a constant angular velocity through the rod 6. When the electromagnet 5 rotates, it carries away the electrorheological suspension t, which, in turn, tends to turn the internal cylinder 3. Since the rotation of the internal cylinder 3 is slowed down by the viscous forces of the mass 11, it remains stationary. This is due to the fact that in the initial stage of measurement no voltage is applied to the windings of the electromagnet 5, the magnetic field strength is zero, and the viscosity of the electrorheological suspension k is lower than the viscosity of the specimen under study 11.
3 . 1 Затем увеличением напр жени , поступающего от источника 8 напр жени в обмотки электромагнита 5, постепенно увеличивают напр женность ма|- нитного пол 4, следовательно, в зKoctb электpopeологической суспензии Ц. При достижении в зкости электрореологической суспензии k примерно равной в зкости исследуемой массы 11, начинает вращатьс внутренний цилиндр 3, момент начала вращени которого фиксируетс датчиком 10. Сигнал от датчика 10 поступает щ регистрирующую сиётему 9, с помощью которые фиксируетс величина напр жени , поступающего в- обмотки электромагнита 5 от источника 8 напр жени . Если, в зкость электрореологической суспензии известна в зависимости от напр жени ,, поступающего из. источника 8 напр жени в обмотки электромагнита 5, то показывающий прибор регистрирующей системы 9 может быть непосредственно отградуирован в единицах в зкости. Показани вискозиЗБ УЗ43 1 Then, by increasing the voltage coming from the voltage source 8 into the windings of the electromagnet 5, gradually increase the strength of the magnetic field 4, therefore, in Koctb electropore suspension C. When the viscosity of the electrorheological suspension k is reached, approximately equal to the viscosity of the mass under study 11 The internal cylinder 3 begins to rotate, the moment of the start of rotation of which is recorded by the sensor 10. The signal from the sensor 10 is fed into the recording system 9, by means of which the magnitude of the voltage supplied to the receiver is recorded. 5 heel electromagnet 8 from the source voltage. If, the viscosity of the electrorheological suspension is known depending on the voltage coming from. the voltage source 8 to the windings of the electromagnet 5, the indicating device of the recording system 9 can be directly calibrated in units of viscosity. Indications viscozb UZ4
метра не завис т от структурных свойств исследуемой массы, так как внутренний цилиндр 3 при определении в зкости не вращаетс . 5 Испытани предлагаемого вискозиметра показывают, что точность измерени по сравнению с прототипом повышаетс на 6%.The meter does not depend on the structural properties of the mass under study, since the inner cylinder 3 does not rotate when determining the viscosity. 5 Tests of the proposed viscometer show that the measurement accuracy is increased by 6% compared to the prototype.
fQ Использование предлагаемого вискозиметра в производстве кондитерских масс экономит сырье, поскольку с повышением точности измерени в зкости стало возможным сузить диапаJ5 зон допусков на количество отдель .ных компонентов сырь . Повышение точности измерени обусловлено примене .нием в ротационном вискозиметре с жидкостью-посредником в качестве последней электрореологической суспензии , а также введением в вискозиметр цилиндрического электромагнита, стержн , источника напр жени и датчика начала вращени внутреннего цилиндра.fQ The use of the proposed viscometer in the production of confectionery masses saves raw materials, since it has become possible to narrow the range of tolerance zones by the number of individual components of the raw material with an increase in the accuracy of viscosity measurement. The increase in measurement accuracy is due to the use of a rotational viscometer with an intermediary liquid as the last electrorheological suspension, as well as the introduction of a cylindrical electromagnet, a rod, a voltage source and an internal cylinder start sensor into the viscometer.