SU535481A1

SU535481A1 - A device for viscosity determination of liquids

Info

Publication number: SU535481A1
Application number: SU2160718A
Authority: SU
Inventors: Петр Семенович Дикий; Константин Тимофеевич Ляхонов; Реваз Ражденович Санадзе
Original assignee: Ростовское Высшее Военное Командное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии М.И.Неделина
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1975-08-04
Publication date: 1976-11-15

Description

Изобретение относитс к. устройствам дл исследовани физических свойств веществ п предназначено, например, дл измерени в зкости жидких сред.The invention relates to devices for studying the physical properties of substances and is intended, for example, to measure the viscosity of liquid media.

Известно устройство дл определени в зкости жидкостей, содержащее порщень при погружении которого в исследуемую среду последн вытесн етс через кольцевой зазор. В этом устройстве могут перемещатьс поршель или цилиндр, скорость которых определ етс силой сдвига при перемещении исследуемой жидкости через кольцевой зазор. Врем , необходимое дл заданного перемещени , характеризует в зкость 1.A device for determining the viscosity of liquids is known, which contains particles that, when immersed in the test medium, are finally displaced through an annular gap. This device can move a piston or cylinder, the speed of which is determined by the shear force when moving the test liquid through the annular gap. The time required for a given movement is characterized by viscosity 1.

Недостатком устройства дл определени в зкости жидкостей вл етс закрепление порщн консольно, что приводит к несоосности при испытани х.A disadvantage of a device for viscosity determination of liquids is the fixing of a cantilever console, which leads to misalignment during tests.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл определени в зкости жидкостей ротационного типа, в котором крут щий момент определ етс по деформации торсиона. Угол закручивани торсиона вл етс характеристикой в зкости исследуемой жидкости 2.The closest technical solution to the present invention is a device for determining the viscosity of liquids of the rotational type, in which the torque is determined by the deformation of the torsion. The torsion twist angle is a characteristic of the viscosity of the test liquid 2.

Недостатком этого устройства вл етс разрушение структуры исследуемой среды при измерени х ее свойств, что снижает их точность.The disadvantage of this device is the destruction of the structure of the medium under study when measuring its properties, which reduces their accuracy.

Целью данного изобретени вл етс повыщение точности измерений.The purpose of this invention is to increase measurement accuracy.

Это достигаетс за счет применени поплавкового гироскопа в качестве устройства дл определени в зкости жидкостей.This is achieved through the use of a float gyro as a device for determining the viscosity of liquids.

На чертеже представлена схема устройства дл определени в зкости жидкостей.The drawing shows a diagram of a device for determining the viscosity of liquids.

Устройство дл определени в зкости жидкостей состоит из гирокамеры 1, в которой установлен гиромотор 2, ось Z которого перпендикул рна , продольной оси 3-3 гирокамеры 1.A device for determining the viscosity of liquids consists of a gyrocamera 1 in which a gyromotor 2 is installed, the Z axis of which is perpendicular, the longitudinal axis 3-3 of the gyrocamera 1.

Гирокамера 1 с помощью цапф и подшипников установлена в поворотный корпус 4 цилиндрической формы, образу полость дл исследуемой жидкой среды в виде зазора. Поворотный корпус 4 имеет вводной и сливной штуцеры дл заполнени полости жидкостью и слива ее после определени в зкости . На вертикальной оси 5-5 корпуса 4 установлена двухсторонн электромагнитна муфта сцеплени 6, состо ща из центрального диска-шестерни, свободно установленного на валу 5-5, верхнего диска-шестерни, также свободно установленного на валу 5-5 и нижнего диска, жестко установленного на валу 5-5. Муфта 6 предназначена дл реверса движени корпуса 4. С центральным диском-шестерней муфты 6 через шестерню имеет св зь двигатель 7 посто нного тока с центробежным регул тором. На валу 5-5 жестко установлена шестерн 8, имеюща св зь через систему шестерен 9 с верхним диском-шестерней муфты 6. Эта св зь необходима дл реверса движени корпуса 4. Двигатель 7, муфта 6, шестерн 8 и система шестерен 9 составл ют механизм дл врашени поворотного корпуса с исследуемой жидкостью и гирокамерой относительно оси 5-5. На внутренней стенке корпуса 4 установлены два концевых контакта 10, так, что угол между ними относительно центра вращени составл ет 6°, а на торце гирокамеры укреплен упор 11. Внутри корпуса 4 установлен датчик температуры 12, предназначенный дл измерени температуры исследуемой жидкой среды.Gyrocamera 1 with the help of axles and bearings is installed in a rotary body 4 of cylindrical shape, forming a cavity for the liquid medium under study in the form of a gap. The swiveling body 4 has inlet and outlet fittings for filling the cavity with liquid and draining it after viscosity determination. On the vertical axis 5-5 of housing 4, there is a double-sided electromagnetic clutch 6, consisting of a central gear disk freely mounted on the shaft 5-5, an upper gear wheel also freely mounted on the shaft 5-5 and a lower disk rigidly mounted on the shaft 5-5. The clutch 6 is intended for reversing the movement of the housing 4. With the central disk-gear of the clutch 6, the DC motor 7 is connected through a gear and has a centrifugal regulator. Gear 5 is rigidly mounted on shaft 5-5 and communicating through gear 9 with an upper disk-gear of clutch 6. This connection is necessary for reversing the movement of body 4. Engine 7, clutch 6, gear 8 and gear system 9 constitute the mechanism for the rotation of the rotary body with the test fluid and the gyro chamber relative to the axis 5-5. Two end contacts 10 are mounted on the inner wall of the housing 4, so that the angle between them relative to the center of rotation is 6 °, and a stop 11 is fixed at the end of the gyrocamera. Inside the housing 4 a temperature sensor 12 is installed to measure the temperature of the liquid medium under investigation.

Устройство дл определени в зкости жидкости работает следуюш,им образом. Полость между гирокамерой 1 и корпусом 4 через вводной патрубок последнего заполн етс исследуемой жидкостью, благодар силам выталкивани которой уменьшаютс силы сухого трени в оси 3-3 гирокамеры. Питание подаетс на гнромотор и на двигатель 7 с центробежным регул тором. Ротор гиромотора 2 набирает номинальное число оборотов. Свойства врашаюшегос ротора гиромотора определ ютс величиной кинетического момента Я. Гиромотор и двигатель 7 питаютс от блока питани , преобразуюш,его переменное напр жение 220 В промышленной частоты в стабильное посто нное напр жение ЗОВ. Дл того, чтобы измерить в зкость необходимо повернуть корпус 4 устройства с посто нной скоростью относительно оси 5-5. Центральный диск-шестерн муфты 6 через нижний диск с двигател 7 передает движение на вал 5-5 и корпус 4. При повороте корпуса возникает гироскопический момент Мг, под воздействием которого гирокамера поворачиваетс относительно оси 3-3.A device for determining the viscosity of a fluid operates in the following manner. The cavity between the gyrokamera 1 and the housing 4 is filled with the test liquid through the inlet of the latter, due to the ejection forces of which the dry friction forces in the axis 3-3 of the gyrocamera are reduced. Power is supplied to the gnomotor and to the engine 7 with a centrifugal regulator. The rotor gyromotor 2 is gaining a nominal speed. The properties of the rotating rotor of the gyromotor are determined by the magnitude of the kinetic moment I. The gyromotor and motor 7 are powered from the power supply unit, transforming its alternating voltage 220 V of industrial frequency into a stable constant voltage CEL. In order to measure viscosity, it is necessary to rotate the casing 4 of the device at a constant speed relative to the axis 5-5. The central disk-gear of coupling 6 through the lower disk from the engine 7 transmits movement to shaft 5-5 and housing 4. When the housing rotates, a gyroscopic moment Mg occurs, under the influence of which the gyro chamber rotates about axis 3-3.

При повороте гирокамеры упором 11 замыкаетс концевой контакт в результате чего срабатывает реле, осуществл ющее реверс вращени корпуса 4. Контактами реле подаетс питание на вторую катушку электромагнитной муфты. Движение на корпус 4 с угловой скоростью ш передаетс с двигател 7 через электромагнитную муфту 6, систему шестерен 9 и шестерню 8.When the gyrocamera is rotated by the stop 11, the end contact closes, causing the relay to operate, reversing the rotation of the housing 4. The contacts of the relay energize the second coil of the electromagnetic clutch. Movement to the housing 4 at angular velocity w is transmitted from the engine 7 through the electromagnetic clutch 6, the gear system 9 and the gear 8.

Гироскопический момент измен ет свое направление , и гирокамера движетс относительно оси 3-3 в обратном направлении. ПриThe gyroscopic moment changes its direction, and the gyro chamber moves relative to axis 3-3 in the opposite direction. With

иоБороте гирокамеры на угол р 6° срабатывает реле, которое своим контактом производит выключение схемы измерительного прибора в зкости. По прибору снимают значение в зкости жидкости.In the case of a gyro camera, at an angle of 6 °, a relay is triggered, which with its contact turns off the viscosity measuring device circuit. The instrument removes the viscosity of the fluid.

Измерение температуры исследуемой жидкости во врем определени в зкости осуществл етс микроамперметром, включенным в диагональ моста, образованного резисторами, один из которых помещен внутри рабочей полости корпуса.The temperature of the test liquid is measured during viscosity determination by a microammeter included in the diagonal of the bridge formed by resistors, one of which is placed inside the working cavity of the housing.

Параметры гироскопа и двигател выбирают на основании расчета по известным формулам теории гиросконов и электрического привода.The parameters of the gyroscope and motor are selected on the basis of a calculation using the well-known formulas of the theory of gyrocons and electric drive.

Применение поплавкового гироскопа в качестве устройства дл определени в зкости позвол ет увеличить точность измерени в зкости жидких сред и сократить врем на измерени .The use of a float gyroscope as a viscosity measuring device makes it possible to increase the accuracy of measuring the viscosity of liquid media and to reduce the time spent on measurements.

Claims

1. US Patent No. 3368390, Cl. 73-56, 1968

2.I. M. Belkin, G. V. Vinogradov, A. I. Leonov “Rotary instruments. Mechanical Engineering, M., 1968, p. 45, fig. 17

if