SU1681196A1

SU1681196A1 - Device for determining rheological properties of materials

Info

Publication number: SU1681196A1
Application number: SU894722193A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Богатов; Александр Васильевич Серебряков; Виктор Иосифович Селиванов
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к области определени реологических характеристик жидкостей при высоких гидростатических давлени х. Цель изобретени - повышение точности определени реологических свойств жидкости, наход щихс под высоким давлением . Устройство содержит камеру, линейный дифференциальный трансформатор, датчики давлени и два вход щих в камеру соосных штока, а также привод перемещени контейнера, посредством траверсы и привод создани высокого гидростатического давлени с помощью мультипликатора и штока. Ь устройство в отверстие контейнера введен поршень с капилл рным отверстием и кольцевой канавкой по наружному периметру, сопр гаемой с кольцевой канавкой камеры, которые совместно образуют полость дл исследуемой жидкости, сообщающуюс с капилл рным отверстием дл поддержани посто нного гидростатического давлени в полости. Датчики давлени установлены в камере на торцах штоков. 2 ил.The invention relates to the field of determining the rheological characteristics of liquids at high hydrostatic pressures. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the rheological properties of liquids under high pressure. The device comprises a chamber, a linear differential transformer, pressure sensors and two coaxial rods entering the chamber, as well as a drive for moving the container, by means of a traverse and a drive for creating a high hydrostatic pressure using a multiplier and a rod. A device is inserted into the container opening by a piston with a capillary opening and an annular groove along the outer perimeter that mates with the annular groove of the chamber, which together form a cavity for the test liquid, which communicates with the capillary opening to maintain a constant hydrostatic pressure in the cavity. Pressure sensors are installed in the chamber at the ends of the rods. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к технике определени реологических характеристик жидкостей при высоких гидростатических давлени х.The invention relates to a technique for determining the rheological characteristics of liquids at high hydrostatic pressures.

Цель изобретени - повышение точности определени при исследовании жидкостей под высоким давлением, включа жидкости в состо нии перехода в твердое состо ние и состо ние стекловани .The purpose of the invention is to improve the determination accuracy in the study of liquids under high pressure, including liquids in a state of transition to a solid state and a glass transition state.

На фиг.1 приведена схема устройства дл определени реологических свойств материалов; на фиг.2 - схема соединени датчиков при использовании предлагаемого устройства.Figure 1 is a diagram of the device for determining the rheological properties of materials; Fig. 2 is a diagram of the connection of sensors using the proposed device.

Устройство содержит камеру 1 высокого давлени , подвижную траверсу 2, подвижный 3 и неподвижный 4 штоки, мультипликатор 5, уплотнени 6 и 7 штоков, датчики 8 давлени на штоки 3 и 4, подвижный поршень 9 с капилл рным отверстием 10, полость 11 дл исследуемой жидкости, образуемую кольцевыми канавками поршн 9 и камеры 1, линейный дифференциальный трансформатор 12 дл фиксации перемещени поршн 9, объем 13 между штоками 3 и 4, заполн емый исследуемой жидкостью, неподвижное основание 14 с закрепл емым поршнем 4, блок 15 фиксации перемещени поршн , блок 16 фиксации перепада давлени от датчиков 8, привод 17 перемещени траверсы и привод 18 создани высокого давлени посредством мультипликатора 5 в камере 1,The device comprises a high pressure chamber 1, movable yoke 2, movable 3 and stationary 4 rods, multiplier 5, seals 6 and 7 rods, pressure sensors 8 on rods 3 and 4, movable piston 9 with a capillary hole 10, cavity 11 for the liquid under study formed by annular grooves of piston 9 and chamber 1, linear differential transformer 12 for fixing movement of piston 9, volume 13 between rods 3 and 4, filled with liquid under test, fixed base 14 with fixed piston 4, block 15 for fixing movement of piston, block 16capturing the pressure differential from sensors 8, the drive 17 for moving the crosspiece and the drive 18 for generating high pressure by means of a multiplier 5 in chamber 1,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Камеру 1 устанавливают вертикально на подвижной траверсе 2 с одновременным введением в нижнее отверстие контейнера неподвижного штока А, закрепленного на основании 14, с уплотнением 7. Через верхнее отверстие контейнера заливают исследуемую жидкость и ввод т поршень 9 с капилл рным отверстием 1б, при этом совмещают кольцевую канавку, выполненную по наружному периметру поршн 9, с кольцевой канавкой контейнера, которые совместно образуют полость 11 дл исследуемой жидкости, сообщающуюс с капилл рным отверстием. Подвижный поршень 3 посредством мультипликатора 5 и привода 18 ввод т в верхнее отверстие камеры 1,.создава необходимое гидростатическое давление. Давление жидкостиг воздействующее на торцы штоков 3 и 4, воспринимаетс датчиками 8 давлени , сигналы от которого фиксируютс блоком 16. По достижении необходимого гидростатического давлени включают привод 17 перемещени подвижной траверсы 2. Исследуема жидкость вытесн етс через капилл р 10 поршн 9, при этом создаетс перепад давлени на концах капилл ров. Образец смазочной жидкости подвергаетс деформации сдвига в кольцевой полости 11. Напр жение сдвига и в зкость жидкости определ ютс по известным геометрическим параметрам, перепаду давлени и скорости сдвига, замер емым дат- чиками давлени и перемещени . Так как объем в камере не измен етс , жидкость сохран ет себе исходное гидростатическое давление при перемещении камеры.The camera 1 is installed vertically on the movable cross-member 2 with the simultaneous introduction of the stationary stem A mounted on the base 14 with the seal 7 into the lower opening. The test liquid is poured through the upper opening of the container and the piston 9 is inserted with the capillary opening 1b. a groove formed around the outer perimeter of the piston 9 with the annular groove of the container, which together form the cavity 11 for the test liquid, which communicates with the capillary hole. The movable piston 3 is inserted through the multiplier 5 and the actuator 18 into the upper opening of the chamber 1, creating the necessary hydrostatic pressure. The fluid pressure acting on the ends of the rods 3 and 4 is sensed by pressure sensors 8, the signals from which are fixed by block 16. When the necessary hydrostatic pressure is reached, the movement 17 of the movable cross beam 2 is actuated. pressure at the ends of the capillaries. A sample of lubricant undergoes shear deformation in the annular cavity 11. Shear stress and fluid viscosity are determined by known geometric parameters, pressure drop and shear rate measured by pressure and displacement sensors. Since the volume in the chamber does not change, the fluid retains its original hydrostatic pressure when the chamber is moved.

Claims

Invention Formula

A device for determining the rheological properties of materials, comprising a chamber with coaxial rods entering into it, one of which is installed with the possibility of axial movement, and pressure sensors, characterized in that, in order to improve the accuracy of determination in the study of liquids under high pressure, including liquids in

the state of transition to the solid state and the glass transition state; the chamber is made with an annular groove around the perimeter of the hole and is provided with an actuator for moving the axial direction, and in the hole of the chamber

A piston with a capillary hole along the axis and an annular groove along the outer perimeter, which is equal in height to the annular groove of the chamber, is installed between the rods.

TO

///////// & /////////

17

FIG. 2