SU794431A2

SU794431A2 - Rotation viscosimeter and suspension for it

Info

Publication number: SU794431A2
Application number: SU792711921A
Authority: SU
Inventors: Зиновий Пинхусович Шульман; Валерий Михайлович Носов; Алина Даниловна Мацепуро; Юрий Валентинович Большаков; Василий Сергеевич Фадеев
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамениинститут Тепло- И Массообмена Им.A.B.Лыкова Ah Белорусской Ccp; Белорусский Ордена Трудового Kpac-Ного Знамени Политехнический Инсти-Тут
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1981-01-07

Description

1one

Изобретение относитс к приборам дл исследовани реологических характеристик жидких сред и может быть использовано дл измерени в зкости как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей.The invention relates to instruments for studying the rheological characteristics of liquid media and can be used to measure the viscosity of both Newtonian and non-Newtonian liquids.

По основному авт. св. № 591750 известен ротационный вискозиметр и примен ема в нем суспензи , используемые дл исследовани реологических характеристик , в основном дл измерени в зкости, как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей. Это устройство содержит вращаемое вискозиметрическое тело, например измерительную поверхность типа «колокол , укрепленную на верхнем конце диэлектрической оси, расположенной между электродами, кольцевую рабочую поверхность в виде двойного цилиндра, источник регулируемого напр жени , термостат.According to the main author. St. No. 591750 is known for rotational viscometer and the suspension used in it, which is used to study the rheological characteristics, mainly for measuring the viscosity of both Newtonian and non-Newtonian fluids. This device contains a rotating viscometric body, such as a measuring surface of the "bell" type, mounted on the upper end of the dielectric axis located between the electrodes, an annular working surface in the form of a double cylinder, an adjustable voltage source, a thermostat.

Между электродами расположен нижний конец диэлектрической оси, а электроды закреплены на корпусе внутри стакана со слабоэлектропроводной суспензией, содержащей диэлектрическую дисперсную фазу, адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе пол рное вещество и непровод щую жидкую фазу, причем ингредиенты вз ты в следующем соотношении, вес. %: диэлектрическа дисперсна фазаThe lower end of the dielectric axis is located between the electrodes, and the electrodes are fixed on the body inside the glass with a weakly electrically conducting suspension containing a dielectric dispersed phase, a polar substance adsorbed on the dielectric dispersed phase and a nonconducting liquid phase, with the ingredients taken as follows. %: dielectric dispersed phase

0,1-15,0, адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе пол рное вещество 0,01-0,5, непровод ща жидка фаза остальное.0.1–15.0, polar substance adsorbed on the dielectric phase, 0.01–0.5, non-conducting liquid the rest.

Больщую трудность представл ет проведение измерений при малых скорост х деформации вследствие довольно высокой начальной скорости вращени (пор дка нескольких дес тков об/мин), а такжеIt is a great difficulty to perform measurements at low strain rates due to a rather high initial rotational speed (on the order of several tens of rpm), as well as

вследствие того, что в этой низкоскоростной области возможны остановки диэлектрической оси и св занного с ней вискозиметрического тела из-за малого вращающего момента диэлектрической оси в электрическом поле и увеличени сопротивлени вращению при малых скорост х деформации .due to the fact that stoppings of the dielectric axis and the viscometric body associated with it are possible in this low-velocity region due to the small torque of the dielectric axis in an electric field and an increase in the resistance to rotation at low strain rates.

Дл измерени в зкости при низких скорост х деформации, представл ющих наибольший интерес дл вискозиметрических измерений, используют средне- и высоконаполненные композиции слабоэлектропроводных суспензий, несколько повышающие вращающий момент цилиндрической диэлектрической осн. Однако с ростом концентрации дисперсной фазы повыщаетс момент сопротивлени вращению диэлектрической оси в слабоэлектропроводной суспензии, так что выигрыш оказываетс To measure viscosity at low strain rates, which are of most interest for viscometric measurements, medium- and highly-filled compositions of low-conducting suspensions are used, slightly increasing the torque of a cylindrical dielectric constant. However, with an increase in the concentration of the dispersed phase, the moment of resistance to the rotation of the dielectric axis in the weakly conducting suspension increases, so that the gain is

незначительным и указанные недостатки остаютс .insignificant and these drawbacks remain.

Целью дополнительного изобретени вл етс устранение указанных недостатков и расширение диапазона измерений, особенно в низкоскоростной области вращени диэлектрической оси, а также повышение точности измерений.The purpose of the additional invention is to eliminate these drawbacks and expand the measurement range, especially in the low-speed region of rotation of the dielectric axis, as well as to improve the measurement accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в ротационном вискозиметре по авт. св. № 591750 в нижней части диэлектрической оси выполнено цилиндрическое утолщение с металлическими вставками по образующей цилиндра.The goal is achieved by the fact that in a rotational viscometer according to the author. St. No. 591750 in the lower part of the dielectric axis there is a cylindrical thickening with metal inserts along the generator cylinder.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид ротационного вискозиметра; на фиг. 2 -нижний конец диэлектрической оси, имеющей металлические вставки; на фиг. 3 - сечение нижнего конца диэлектрической оси плоскостью, перпендикул рной диэлектрической оси.FIG. 1 schematically shows a general view of a rotational viscometer; in fig. 2 - the lower end of the dielectric axis having metal inserts; in fig. 3 is a section of the lower end of the dielectric axis with a plane perpendicular to the dielectric axis.

Ротационный вискозиметр включает стакан 1, к которому прикреплены электроды 2, заполненный слабоэлектропроводной суспензией 3 и помещенный в термостат 4. Диэлектрическа ось 5, например в форме цилиндрического стержн , помещена нижним концом, имеющим металлические вставки 6, параллельные диэлектрической оси, в зазоре между электродами. Диэлектрическа ось закреплена, например, в подщипниках 7 и жестко св зана с цилиндрическим вискозиметрическим телом 8, наход щимс в измер емой среде 9 между двум рабочими поверхност ми неподвижного двойного цилиндра 10. Напр жение электрического пол , подаваемого от источника регулируемого высокого напр жени 11 на электроды 2, регистрируетс киловольтметром 12.The rotational viscometer includes a cup 1, to which electrodes 2 are attached, filled with a weakly conducting suspension 3 and placed in a thermostat 4. Dielectric axis 5, for example in the form of a cylindrical rod, is placed with a lower end having metal inserts 6 parallel to the dielectric axis in the gap between the electrodes. The dielectric axis is fixed, for example, in the support 7 and is rigidly connected to the cylindrical viscometric body 8 located in the measured medium 9 between the two working surfaces of the stationary double cylinder 10. The voltage of the electric field supplied from the source of an adjustable high voltage 11 to electrodes 2 are recorded with a kilovoltmeter 12.

Вискозиметр работает следующим образом .The viscometer works as follows.

После подачи напр жени на электроды 2 возникает электрическое поле. С этого момента в суспензии 3 под действием электродинамических сил возникает самопроизвольное вращение диэлектрической оси 5 со скоростью, котора строго скоррелирована с моментом сопротивлени вращению и с величинами подаваемого напр жени , по которому происходит измерение в зкости.After applying voltage to the electrodes 2, an electric field arises. From this moment on, in suspension 3, under the action of electrodynamic forces, spontaneous rotation of the dielectric axis 5 occurs at a speed that is strictly correlated with the moment of resistance to rotation and with the values of the applied voltage, along which the viscosity is measured.

Металлические вставки служат как бы концентраторами зар да на цоверхности диэлектрической оси, взаимодействие которого с зар дом на электродах приводит к более раннему началу вращени , чем достигаетс расширение диапазона измерений , и к возрастанию вращающего момента , что приводит также к стабильности скоростных характеристик и увеличению точности измерений.The metal inserts serve as charge concentrators on the surface of the dielectric axis, the interaction of which with the charge on the electrodes leads to an earlier onset of rotation than the expansion of the measurement range is achieved, and to an increase in torque, which also leads to stability of speed characteristics and an increase in measurement accuracy .

Использование изобретени позвол ет расширить диапазон низкоскоростной области вращени диэлектрической оси и жестко св занного с ней вискозиметрического тела, соответствующий малым скорост м деформации, и повысить точность.The use of the invention allows to expand the range of the low-velocity region of rotation of the dielectric axis and the viscometric body rigidly connected with it, corresponding to low strain rates, and to increase the accuracy.

Claims

1. USSR author's certificate number 591750, cl. G 01 N 11/14, 1974.

Phage.

-t

Fig.Z