Вискозиметр

(19) А 30700 ЕНИЯ овс- овоССР1978,Р отип п ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ И ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1, Авторское свидетельство СИо 771515, кл. 6 01 М 11/14,2 Авторское свидетельство СССпо заявке Ь 2929584/18-25/,кл, 6 01 М 11/14, 1980 (пр(54) (57) ВИСКОЗИМЕТР, содержашцилиндрический корпус, размещенныйнем трехстепенный неуравновешенныйгиромотор в гидростатической опоре вижные опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистрирующийприбор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измеренийза счет исключения влияния нагрева гиромотора на вязкость исследуемой среды иобеспечения измерений при высоких температурах исследуемой среды, гиромотор вгидростатической опоре установлен напродольной оси внутри цилиндрическогокорпуса с помощью подвижных опор, приэтом продольная ось герметично выведенаиз корпуса и снабжена чувствительнымэлементом, воспринимающим момент силвязкого трения, расположенным на концеоси.Изобретение относится к устройствамдля исследования физических свойств веществ, а именно к устройствам для изме.рения вязкости жидких сред.Извесно устройство для измеренияВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ В КОТороМ ПРИМЕНЯЕТСЯтрехстепенный уравновешенный гироскопв поплавковой камере и система, задающая эталойные моменты, состоящая из10датчика момента, установленного на осивнутренней рамки и соединенного с датчиком калиброванных токов в обмоткеуправления датпп 5 а моментвв 1 ,Недостатком данного устройства яв 15ляется зависимость точности измеренияот кали 5 ия вредных моментов трения воси подвеса поплавка и в оси подвесагиромотора, за счет чего снижаетсячувствительность устройства и точность2 Оизмерения вязкости жидкости.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройстводля измерения вязкости жидкости, содержащее цилиндрический корпус, поплавок,25гиромотор в гидростатической опоре,установленной в поплавке, систему компенсации момента вязкого трения и реГистрирующий прибор 2 .Недостатком известного устройства является невозможность его. использования.50при высоких температурах исследуемойсреды, в которой находится поплавок сразмещенными в нем гиромотором в гидростатической опоре, в также снижение точ-.ности измерений вязкости жидкости изза повышения температуры поплавка засчет тепла от нагрева гиромотора.Целью изобретения является повышениеточности измерений за счет исключениявли 5 пшя нагрева гиромотора на вязкость исследуемой среды и обеспеченияизмерений при высоких температурах исследуемой среды.Указанная цель достигается . тем, чтов устройстве для измерения вязкости 45жидкости содеркашем цилиндрический корпус,размещенный в нем трехстепенный неуравнове-. шенный гиромотор в гидравлической опоре, подвижные опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистри 5 Орующий прибор, гиромотор в гидростатической опоре установлен на продольнойоси внутри цилиндрического корпуса спомощью подвижных опор, при этом про-.дольная ось герметично выведена из 55корпуса и снабженачувствительным элементом, Воспринимающим момент сил вязкого трения, расположенным на конце оси,На чертеже представлена кинематическия схема вискозиметра.Вискозиметр состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и установленного вертикально, внешней камеры 2 гидростатической опоры, которая имеет возможность вращаться относительно Оси 3 3, установленный в подвижных подшипниках 4 в корпусе 1, Внутри камеры 2 гидростатической опоры с помощью оси 5-5 и камниевых подшипников установпена гидрокамера 6. Внутри гирокамеры 6 с помощью оси 7- 7 установлен гиромотор 8, центр тяжести которого смещен относительно оси подвеса на некоторое расстояние 0 . Главная ось 2 гиромотора 8 в исходном положении перпендикулярна оси подвеса 5-5 и продольной оси З-З, Между внутренней поверхностью камеры 2 и гирокамерой 6 находится поддерживающая жидкость 9, плотность которой выбирается такой, чтобы вес собранной гирокамеры 6 с гиромотором 8 уравновешивался подъемной силой в данной жидкости 9. Поэтому опоры, установленные по оси 5-5 подвеса гирокамеры 6 с гиромотором 8, почти не несут нагрузки, благодаря чему силы трения в них очень малы. Камера 2 расположенная внутри нее гирокамераохватывающая гиромотор 8 и поддерживающая жидкость 9, заполняющая полость между камерой 2 и гирокамерой 6, представляют собой устройство для гидростатической разгрузки .опор гиромотора 8 - гидростатическую опору.На оси 5-5 установлен датчик 10 угла, выход которого связан электрически с входом усилителя 11, Выход усилителя 11 соединен с датчиком 12 момента, установленным на оси З-З, и с регистрирующим прибором 13, Датчик 10 угла, усилитель 1 1 и датчик 12 моментов образуют замкнутую систему, обеспечивающую компенсацию момента вязкого трения путем поддержания перпецдикулярности главнойоси гиромотора 8 продольной оси 3-3 при вращательном. движении внутренней камеры 2 с гиромотором 8,с гидростатической опорой,Подшипники 4 имеют принудительноедвижение их элементов, Промежуточныекольца подшипников 4 имеют механическую связь с якорем 14 электромагнитов 15, укрепленных на корпусе 1,Составитель Л. КириченкоРедактор Л, Гратилло Техред Ж,Кастелевич,. Корректор С. Шекмар Заказ 5202/44 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 38, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3 10307 сяпеременно, приводя якорь 14, а вмес. те с ним и промежуточное кольцо подшипника 4 в колебательное движение вокруг оси подвеся 3-3 с некоторой постоянной частотой, Промежуточные кольца пары подшипников 4 колеблются относительно друг друга в противоположных направлениях. За счет этого по оси 3-3 действует момент, равный разности моментов трения каждогоиз подшипников, Примене ние подвижной опоры снижает моменты сухого трения в 10 15 раз,Ось 3-3 удлинена и выведена из корпуса 1 герметично. На нижнем конце оси 3-3 вне корпуса 1 установлен воспри нимающий элемент 17, выполненный в виде полого цилиндра и помещаемый в исследуемую жидкую среду. В. нижней части корпуса 1 укреплено кольцо 18 с уплотняющей прокладкой 19. С помощью го кольца 18 корпус 1 устанавливается на магистрали таким образом, что воспринимающий элемент 17 помещается в исследуемую жидкость.Вискозиметр работает следующим об разом.Подается питание на гиромотор и системы вискозиметра, Под действием силы земного притяжения гиромотор начинает процессироватьвращаться) относительно ЗО продольной оси 3-3 с йостоянной угловой скоростью. За счет этого возникают сиды вязкого трения между воспринимающим элементом 17 и жидкостью, в которой на,ходится воспринимаемый элемент 17, Под воздействием этой сиды гироскоп начинает процессировать относительно оси 5-5 сог-: ласно правилам процессии, С датчика 10 угла снимается сигнал, пропорциональный углу отклонения гиромотора, который преО образуется в усилителе 11. С усилителя 00 4сигнал 1 подается на датчик 12 моментов компенсирующий момент сил вязкого трения, Таким образом, ток, протекающий через управляющую обмотку датчика 12 моментов, прямо пропорционален моменту вязкого трения, а следовательно, и вязкости жидкости. Этот ток измеряется регистрирующим прибором 13, проградуированным в единицах вязкости. Одновременно с подачей питания на гиромотор включаются в работы электромагниты 15, осуществляющие принудительное движение промежуточных колец подшипников 4 подвеса внутренней камеры 2. Таким обрезом, за счет применения гидростатического подвеса гиромотора моменты сухого трения в оси 5-5 близки к нулю, а за счет подвеса внутренней камеры 2 с помощью подшипников с принудительным движением их элементов моменты сухого трения относительно оси 3-3 уменьшаются до минимума., За счет этого в вискозиметре значительно повышается чувс гвительность и точность измерений.Расширение диапазона достигается тем, что воспринимающий элемент вынесен за пределы вискозиметра. Следовательно, предлагаемую конструкцию можно применять как при температурах,превьпцающих температуру разрушения изоляционных материалов электрических элементов вискозиметра,так как при низ-, ких температурах жидкостей вязкость которых в сильной степени зависит от разности температур.Точность измерений повышается за счет того, что тепло, выделяемое гиромотором, не нагревает исследуемую жидкость, поскольку воспринимающий элемент 17 вынесен за пределы корпуса вискозимет- рае