SU565232A1 - Капилл рный вискозиметр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике точного приборостроени  и может быть иопользовано в химической, легкой, пищевой и других отрасл х промышленности.

Известен вискозиметр, содержащий неподвижный наружный цилИНДр и измерительный внутренний цилиндр, между которыми образован кольцевой канал дл  исследуемой жидкости . Измерительный внутренний цилиндр соединен с приводом через герметич-ную стенку наружного цилиндра посредством, магнитной .муфты 1.

Недостаток этого устройства состоит в том, что магнитна  .муфта ограничивает возможности использовани  вискозиметра ,при измерении в зких сред. При малой в зкости точность измерений недостаточно высока .

Известен также барботажный вискозиметр, который содержит барботажную трубку, нижний и верхний датчики обнаружени  пузырька газа в заранее определенных позици х, а также устрой|ство дл  автоматического измерени  времени движени  пузырька газа между двум  позици ми, выполненное в виде соединенных между собой генератора и счетчика импульсов, управл емых от датчиков обнаружени  пузырька газа 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени .

Наиболее близким К .изобретению  вл етс  кацилл рныи вискозиметр, содержащий нагружающее устройство в виде предваритель110 сжатой пружины, камеру с шлунжером, капилл р и средство регистрации. В этом устройстве усилие предварительно .сжатой пружины передаетс  на ;поршень, выдавливающий исследуемый материал из камеры и перемещение которого регистрируетс  с помощью средства регистрации 3.

В указанном устройстве дл  .получени  зависимости в зкости от перепада давлени  на капилл ре и скорости истечени  материала из капилл ра .применена тарированна  пружина, создающа  измен ющее;с  в -процессе перемещени  -порщн  давление «а исследуемый материал , .помещенный в -камере, и соответственно , обеспечивающа  переменную скорость его истечени  из капилл ра.

Величина перемещени  лружины от ее начального положени  однозначно определ ет текущее значение давлени  в камере и, соответственно , величину напр жени  сдвига, а скорость перемещени  порщи  - объемную скорость истечени  исследуемого материала

5 через капилл р или скорость сдвига.

Однако, ввиду линейной зависимости усили  (давлени  в камере), создаваемого пружиной , имеющей посто нную жесткость, от величины перемещени , из-за малых величин

хода норщн  При малых усили х, возникают

погрешности лри иЗМерени х л регистрадии этих усилий, причем величина погрешности возрастает с расширением диапазона рабочих усилий, что в СВОЮочередь ориводит к увеличению Погрешности построени  Кривых течени  исследуемого .материала.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности .измерени  в зкостных свойств материалов в широком диапазоне скоростей и напр жений сдвига.

С этой целью нагружающее устройство капилл рного виокозиметра выполнено в ви1де плоских пружи1н, сопр женных в напр женном состо нии с профилем.

Дл  уменьшени  погрешности измерений необходимо, чтобы с уменьшением величины усили  возрастал ход наГружаюш,его устройства , что в данном случае достигаетс  увеличением действуюш;ей длины плоских пружин.

На чертеже .изображен предлагаемый капилл рный Вискозиметр, обш,ий вид.

ВискозНМетр имеет камеру 1 с исследуемым материалом 2, выдавлЕваемым через капилл р 3 .посредством усили  предварительно сжатой ллоакой пружины 4, передаваемого на поршень 5 через шток 6, соединенный с еружи .ной 4 пр.и помощи шарнирных рычагов 7.

Пружина закреплена в корпусе 8, «меющем профиль 9, к которому прижимаетс  пружина 4 при ее взведении.

Дл  сжати  пружвны 4 в вискозиметре подъемный механизм, состо щий из вйнта 10, установленного в нарезной части маховика 11, за-крепленного в корпусе 12, обеспечивак щем его свободное вращение. Винт 10 снабжен цанговым захватом 13 с цилиндром 14, кинематически св занным .со спусковым устройствОаМ 15.

Со штоком 6 св зано средство регистрации перемещений штока 6 (на -чертеже эта св зь и .само средство регистрации не показаны).

Перед началом измерений вращением маховика 11 .нодъем.ного механизма сжимают пружины 4 до захвата верхнего торца штока 6 цанговым захватом 13. С помощью спускового устройства 15 цанговый захват 13 фиксируют , опуска  цилиндр 14. После этого вращением маховика 11 поднимают шток 6 в верхнее положение и устанавл.ивают камеру 1 с капилл ром 3, запол.ненную материалом 2.

С .началом измерений с помощью спускового устройства 15 подъемом .цилиндра 14 открывают цанговый захват 13, освобожда  пружину 4. Наход ща с  в напр женном состо нии пружина 4 распр мл етс  и толкает ШТ01К 6 и поршень 5, выдавливающий загрузку через :капилл р 3. По мере распр млени  пружины 4 снижаетс  перепад давлени  в капилл ре 3, где течет преследуемый материал и, соответственно, уменьшаетс  скорость его истечени , а следовательно, и 1скоро.сть перемещени  поршн  5. Измер емые величины напр жени  и скорости сдвига определ ютс  через величину хода пружины от ее начального напр женного положени  то тарировоганой кривой, завис щей от формы профил  и скорости перемещени  .поршн  5. Дл  апределени  этих величин со штоком св зано указанное выше средство регистра:ции.

Дл  повышени  .точности регистрации величины усили , которое производитс  путем

измерени  .величины перемещени  штока 6, от его началыного положени , пружины выполнены таким образом, что при их распр млении вследствие перемещени  точки сопр жени  пружин 4 с профилем 9, измен етс  свободна  действующа  длина этих пружин, а значит и величина раб.очего Х;ода и, соответственно , их усилие.

Так как кзривые течени  матер1иалов прин то изображать в логариф.мических координатах , целесообразно, чтобы зависимость между усилием Пружин 4 и перемещением штока 6 была бы логарифмической, тогда и зависимость между перемещеиием и усилием .пружины та;кже должна быть логарифмической. Однако задача нахождени  формы профил  9 аналитическим путем в общем виде не имеет решени . Форма профил  9 моежт быть найдена введением ограничений на пределы задани  .логарифмической функции или применением кусочно-линейной алпрокснмации этих функций, а также использу  другие функции, близкие по форме. В случае кусочно-линейной апироксимации расчет требуемого профил  может быть произведен графоаналитическим

способом.

При применении друпих .нелогарифмических функций в задании зависимости изменени  перемещени  штока от усили , действуюшего на материал в средство регистрации

вводитс  поправка на отличие логарифмической и задаваемой функций.

Формула и 3 о б р е т е Н и  

Капилл рный вискозиметр, содержащий нагружаюшее устройство в виде предварительно сжатой пружины, камеру с .плунжеро.м, капилп р и средство регистрации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений .напр жений сдвига, нагружаюШее устроЙ1ство выполнено в виде плоских пружин , сопр женных в .напр женном- состо нии с профилем.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР, JMb 374522, G 01N И/Л4, 1971.

2.Патент Англии № 1210804, G 01N 11/12, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР, № 97485, G 01N 11/14, 1952.

;;