SU1283619A1 - Эластовискозиметр - Google Patents

Description

го

00 Од 05

Изобретение относитс  к устройтвам дл  измерени  и регистрации  зкоупруги-х характеристик различых материалов, в частности полимерных , и может быть и-спользовано в хиической , нефтехимической, пищевой других отрасл х промьшленности л  исследовани  кинетики деформа- ЩИ сдвига при посто нном напр жеии сдвига.

Целью изобретени   вл етс  увелиение точности измерени  в зкости.

На чертеже показана функциональна  схема эластовискозиметра.

Устройство содержит наружный изерительный цилиндр 1, внутренний измерительньш цилиндр 2, торсион 3, крутильную головку 45 микроскоп 5 отсчета угла закручивани , след щую систему, состо щую из преобразовател  6 угла рассогласовани , регул тора 7 скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы j, исполнительного элемента след щей системы - электродвнгатеп  8 с редуктором 9 измеритель 10 скорости вращени  исполнительного элемента , след щей системы и термостатную рубашку 1 1 ,

Эластовискозиметр устроен следующим образом

НаружньпЧ: 1 и BHj-тренний 2 измерительные цилиндры создают измерительную полость дл  исследуемого материала (могут также использоватьс  другие измерительные поверхности: конус -- диск; конус - конус и т.д.). Внутренний измерительный цилиндр 2 подвешен к торсиону 3 (в качестве которого может использоватьс  кварцева  нить., обеспечивающа  высокую стабильность задани  крут щего момента; крут щий момент легко определ ть после градуировки кварцевой нити по линейной зависимости М

fO

15

35

20

25

30

40

45

,крОТ угла закручива 1и  торсиона в определенном диапазоне углов закручивани ),. Верхний конец торсиона 3 закреплен в крутильной головке 4, Угол закручи-50 вани  торсиона 3 отсчитываетс  с помощью микроскопа 5 отчета угла закручивани . След ща  система состоит из преобразовател  6 угла рассогласовани  (например, фотоэлектрического), 55 св занного через крутильную головку 4. с верхним концом торсиона 3, а на нижнем конце торсиопа 3 укреплен чувствительньй элемент преобразова

5

тел  6 угла рассогласовани  (в случае фотоэлектрического преобразовател  это зеркало). Регул тор 7 скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы подсоединен к выходу преобразовател  6 угла рассогласовани  и. св зан с исполнительным элементом след щей системы - электродвигателем 8 с редуктором 9, которьй в свою очередь механически св зан с Крутильной головкой 4. В качестве измерител  10 скорости вра- щени , исполнительного элемента след щей системы может использоватьс  преобразователь угла с дифференцирующим устройством или индуктивный преобразователь.

Дл  регулировани  температуры в измерительной полости между наружным 1 и внутренним 2 измерительными цилиндрами первьй из них помещен в термостатную рубашку 11„

Устройство работает следующим образом .

Исследуемый материал помещаетс  между наружньгм и внутренним измерительными цилиндрами 1 и 2, Первоначальный угол закручивани  торсио- на 3 и, следовательно, требуемое напр жение сдвига создаетс  крутильной головкой 4, котора  после этого жестко св зываетс  с выходом редуктора 9.

В процессе измерени  угол закру- 5 чивани  торсиона 3 начинает уменьшатьс  (вследствие поворота, внутреннего измерительного цилиндра 2 в исследуемом материале), на выходе преобразовател  6 угла рассогласовани  по вл етс  сигнал, поступающий на вход регул тора 7 скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы, управл ющего электродвигателем 8, которьш через редуктор 9

0

5

0

0

5

0 5

вращает крутильную головку 4, в которой закреплен верхний конец торсиона 3, и, таким образом, уменьшение угла закручивани  торсиона 3 компенсиру ет- с  вращением верхнего конца торсиона 3 с крутильной головкой 4, т.е. угол закручивани  торсиона 3 и крут щий момент на оси внутреннего измерительного цилиндра 2 поддерживаютс  посто нными .

При увеличении скорости вращени  внутреннего измерительного цилиндра 2 увеличиваетс  сигнал на выходе

преобразовател  6 угла рассогласо

вани , что приводит к увеличению скорости вращени  электродвигател  8 и, следовательно, верхнего конца тор сиона 3, чем обеспечиваетс  посто м- ство крут щего момента в широком диапазоне скоростей сдвига. Скорость вращени  исполнительного элемента след щей системы пропорциональна скорости вращени  внутреннего измерительного цилиндра 2, поэтому с помощью измерител  10 скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы можно определить скорость сдвига и, следовательно, в зкость исследуемого материала при заданном значении крут щего момента. Вли ние данных эффектов устран етс  за счет воздушной подушки, создаваемой в коническом дн е внутреннего измерительного цилиндра 2. Нижн   граница диапазона скоростей сдвига ограничиваетс  только минимальной скоростью вращени  исполнительного элемента след щей системы (около 10 с ) Расчетна  погрешность измерени  в зкости не превышает 4%.

83619

Ф о

fO

- . . J5

20

рмула изобретени  Эластовискозиметр, содержащий на- ружньй и внутренний Измерительные цилиндры , торсион, к которому подвешен внутренний измерительный цилиндр, крутильную головку, в которой закреплен верхний конец торсиона, ми-/ кроскоп отсчета угла закручивани , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерений в зкости при низких скорост х сдви- га, дополнительно йведены след ща  система, состо ща  из св занного через крутильную головку с верхним концом -торсиона преобразовател  угла рассогласовани , чувствительный элемент которого укреплен на нижнем конце торсиона, исполнительного элемента след щей системы, выполненного в виде электродвигател  с редуктором, кинематически св занных с крутильной головкой, регул тора скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы, соединенного с выходом преобразовател  угла рассогласовани , и измеритель скорости вращени  исполнительного элемента след щей системы.

Claims (1)

1. Формула изобретения Эластовискозиметр, содержащий наружный и внутренний Измерительные цилиндры, торсион, к которому подвешен внутренний измерительный цилиндр, крутильную головку, в которой закреплен верхний конец торсиона, ми-.· кроскоп отсчета угла закручивания, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений вязкости при низких скоростях сдвига, дополнительно йведены следящая система, состоящая из связанного через крутильную головку с верхним концом -торсиона преобразователя угла рассогласования, чувствительный элемент которого укреплен на нижнем конце торсиона, исполнительного элемента следящей системы, выполненного в виде электродвигателя с редуктором, кинематически связанных с крутильной головкой, регулятора скорости вращения исполнительного элемента следящей системы, соединенного с выходом преобразователя угла рассогласования, и измеритель скорости вращения исполнительного элемента следящей системы.