SU868475A1 - Устройство дл измерени реологических характеристик жидких сред - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ СРЕД

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  реологических характеристик жидких сред и может быть применено в химической, нефтехимической , машиностроительной и других отрасл х промышленности дл  контрол  технологических процессов жидких сред, а также дл  лабораторных исследований .

Известны капилл рные вискозиметры дл  измерени  реологических характеристик (в зкости установившегос  течени ) жидких сред. В зкость измер емой среды пропорциональна перепаду давлени  на капилл ре .

Недостатками известных устройств  вл ютс  невозможность одновременного определени  реологических характеристик неустановившегос  течени  (динамической в зкости, динамического модул , тангенса угла механических потерь, логарифмического декремента ) и низка  надежность, св занна  с залипанием капилл ра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  реологических характеристик (в зкости установившегос  течени ) жидких сред, содержащее задатчик посто нного расхода , систему капилл ров и регистрирующий прибор. Дл  повышени  точности измерений капилл ры выполнены с различными внутренними диаметрами в пределах соотношени  1,3 - 1,5 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  также невозможность определени  реологических характеристик неустановившегос  течени  (динамической в зкости, динамического модул , тангенса угла механических потерь , логарифмического декремента и т.д.), а также низка  надежность работы, св занна  с залипанием капилл ров в средах, склонных к коагул ции и налипани м.

Цель изобретени  - увеличение количества одновременно контролируемых параметров и повышение надежности

20 работы..

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  реологических харакреристик жидких сред, содержащем последовательно установленные задатчик посто нного расхода и капилл р, капилл р выполнен из упругого материала и- к нему прикреплен инерционный элемент в виде диска, снабженный возбуждающим и регистрирующим преобразовател ми.

При этом возбуждающий преобразователь выполнен в виде двух электромагнитов , а регистрирующий преобразователь включает источник света, шторку, прикрепленную к инерционному элементу, фотоприемник и блок обработки информации.

На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задатчик 1 посто нного расхода, промьшшенной трубопровод 2, капилл р 3, выполненный из упругого материала, соедин ющий входную и выходную части промышленного трубопровода 2 в точках А и Б, регистрирующий прибор (манометр ) 4, инерционный элемент (диск) 5, жестко прикрепленный к капилл ру 3, возбуждающий преобразователь, включающий электромагниты 6 и 7, регистрирующий преобразователь, состо щий из источника 8 света, оптической шторки 9, прекрепленной к инерционному элементу 5, и фотоприемника 10, блок И обработки информации.

Устройство работает следующим образом.

Задатчик 1 посто нного расхода прокачивает через промышленный трубопровод 2 и капилл р 3 измер емую среду таким образом, что в системе трубопровод - капилл р устанавливаетс  ламинарный поток жидкости, давление которой измер етс  регистрирующим прибором 4. При условии посто нного расхода в еличина этого давлени  пропорциональна в зкости установившегос  течени  измер емой среды.

Одновременно инерционному элементу 5 сообщаетс  дополнительный крут щий момент при помощи возбуждающего преобразовател , содержащего электромагниты 6 и 7. После сн ти  дополнительного крут щего момента система капилл р 3 (упругий элемент) инерционный элемент 5 совершает свободные крутильные колебани , которые при помощи регистрирующего преобразовател , включающего источник 8 света, оптическую шторку 9 и фотоприемник 10, преобразуютс  в электрические колебани  (экспоненциально затухающий сигнал), поступающие на блок 11 обработки информации .

При помощи блока обработки информации производитс  измерение параметров колебаний (логарифмического декремента и периода), по которым рассчитывают реологические характеристики неустановившегос  течени .

Расчет указанных характеристик, например, полимерных материалов, производитс  по известным формулам.

Динамический модуль

G-{8trLlH)(fi%-fi), (М где f, - частота колебательной си ,И темы с заполненным капилл ром;

f-r - частота системы с пустым

капилл ром;

U, г - длина и радиус капилл ра I - момент инерции колебательной системы.

Тангенс угла механических потерь равен f)

t/yrf-/ i .i:4 frt ° (,г-К i1C/4l 2J,

где л. - логарифмический декремент колебательной системы с заполненным капилл ром; АЗ. логарифмический декремент колебательной системы с пустым капилл ром, а динамическа  в зкость

1 ) (3)

где Y - в зкость установивгиегос  течени  (показани  регистрирущего прибора 4); UJ - углова  частота.

В зависимости от информативности параметра устройство может быть проградуировано по любой реологической характеристике.

Увеличение числа одновременно контролируемых параметров позвол ет решить многие достаточно сложные технические задачи, например контролировать величину среднего молекул рного веса полимеров в процессе их производства, определ ть спектр времен релаксации и т.д.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет простым средствами увеличить число контролируемых параметров, что значительно повышает качество измерений и расшир ет область применени  устройств

Кроме того, работа капилл ра в режиме деформировани  значительно уменьшает его залипание в средах, склонных к коагул ции и налипани м, которое преп тствует внедрению капилл рных вискозиметров в промышленных услови х.

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  реолоI гических характеристик жидких сред,

содержащее последовательно установленные задатчик посто нного расхода и капилл р, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  количества одновременно контролируемых параметров и повышени  надежности работы, капилл р выполнен из упругого материала и к нему прикреплен инерционный элемент в виде диска, снабженный возбуждающим и регистрирукицим преобразовател ми,

2.Устройство по п. 1, о т л ич ающеес  тем, что возбуждающий |преобразователь выполнен в виде двух электромагнитов, а регистрирукици

преобразователь включает источник света, шторку, прикрепленную к инерционному элементу, фотоприемник и блок обработки информации.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Грешкин В.А. Состо ние и тенденции развити  колебательных методов и средств дл  определени  реологических характеристик полимеров в процессе их производства и исследовани  физических свойств. Обзорна  информаци . Сер. Системы и средства автоматизации химических производств М., НИИТЭХИМ, 1976, с. 37-38.

2. Авторское свидетельство СССР P 642625, кл. G 01 N 11/08, 1978 (прототип).