Ротационный эластовискозиметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ЯО ш А ЗС 50 С 01 й 11 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬИБЛИ 0 лз ф;) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) С,Т,Мартиросян, В.Е.Оськин и В.М.Якушин71) Московский институт электронного машиностроения(53) 539.137 (088. 8)56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 258720, кл. 5 01 К 11/14, 1970.2., Авторское свидетельство СССР9 331287, кл. Й 01 Й 11/14, 1972 (прототип),(54) (57) РОТИИОННЫЙ ЭЛАСТОВИСКОЗИ 1 МЕТР, состоящий из коаксиально рас,положенных внешнего цилиндра, внутреннего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемого раствора от емкости для эталонной жидкости, следящего устройства, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции прибора и. расширения диапазона измерений, внешний цилиндр снабжен обмоткой возбуждения магнитного поля, вход которой .соединен с выходом следующего устройства,причем в качестве эталонной жид" кости применен ферромагнитный раствореИзобретение относится к областиизмерения механических характеристик коллоидных и полимерных растворов, в частности к приборам для измерения вязкости и тиксотропни структурированных систем,Известен ротационный эластовискозиметр для измерения реологическихпараметров дисперсных систем. Он содержит коаксиально расположенныецилиндрыпривод, измерительный узел Ои термостатирующую рубашку 1 .Наиболее близким к изобретению является эластовискоэиметр, состоящийиэ коаксиально расположенных внеш-.него цилиндра, внутреннего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемого раствора от емкости для эталонной жидкости, следящего устройства, Так как вязкость ньютоновской(эталонной) жидкости известна, топредварительная градуировка приборапозволяет, не прибегая к сложнымвычислениям, определять сдвиговоенапряжение. Измерение тиксотропии 2 дпредполагается расчетным путем наоснове угла поворота промежуточногоцилиндра при нарушении состоянияравновесия 2 .Недостатком известного эластовискозиметра является сложность конструкции, Кроме того, прибор реализует динамический способ измерениятиксотропии, при этом возникает существенная погрешность измеренияпри изучении быстропротекающих процессов вследствие большой инерционности элементов регулирования и торможения электродвигателя,Целью изобретения является упрощение конструкции прибора и расширение диапазона измерений.Поставленная цель достигается тем, что в ротационном эластовискозиметре, состоящем иэ коаксиально расположенных внешнего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемого раствора от емкости для эталон- . ной жидкости, следящего устройства, внешний цилиндр снабжен обмоткой возбуждения магнитного поля, вход которой соединен с выходом следящего устройства, причем н качестве эта лонной жидкости применен Ферромагнитный раствор.55На чертеже изображен ротационныйзластонискоэиметр, общий нид,Наружный цилиндр 1 заполнен Ферромагнитным раствором 2, н котором 6 Онаходится промежуточный цилиндр 3,заполненный испытуемым материалом 4,н который погружен внутренний цилиндр 5.Внутренний цилиндр 5 нращаетсяот привола, .остоящего из электро днигателя 8, коробки 7 скоростей и тормозящего устройства 8. Перемещение цилиндра 3 регистрируется следящим устройством, состоящим иэ датчика 9 (Фотоэлектрический импульсный электромагнитный и т.д.), преобразонателя 10 и обмотки 11 возбуждения магнитного поля,В качестве эталонной жидкостиприменяется коллоидный Ферромагнитный раствор 2, определяющими свойствами которого являются хорошаяустойчивость и зависимость вязкостиот напряженности внешнего магнитного поля н очень широких пределах,При этом система управления вязкостью такого раствора практическибезинерционна,В режиме измерения напряжениясдвига и пластической вязкости ротационный вискозиметр работает следующим образом,Исследуемую жидкость помещают вцилиндр 3, цилиндр 5 приводится вовращение с постоянной скоростью, При вращении цилиндра 5 начинает вращаться цилиндр 3, Следящее устройстно 9, 10 вырабатывает сигнал постоянного тока, амплитуда которого пропорциональна перемещению промежуточного цилиндра 3. Увеличение выходноготока преобразователя 10 через обмотку 11 возбуждения магнитного поля подцерживает вязкость Ферромагнитного раствора такой, чтобы промежуточный цилиндр 3 был практически неподвижен,Так как вязкость Ферромагнитного раствора в функции тока управления изнестна, то изменение величины тока предварительно отградуиронано в единицах вязкости, позволяет определить сдвигоное напряжение для любой стадии деформации, Абсолютная величина тока при этом пропорциональна пластической вязкости исследуемого вещества.В режиме измерения тиксотропии устройство работает следующим образом. После достижения необХодиМой ДЕФормации одновременно резко останавливают цилиндр 5 и снимают напряжение с обмотки 11, при этом цилиндр 3выходит иэ состояния равновесия вследствие того что на него действует эластически деформированный исследуемый материал, По углу поворота промежуточного цилиндра определяют обратимую деформацию материалаПри измерении реологических характеристик н динамических режимах испытания например н процессе затверденания вещества, эластовискбэиметр работает следующим образом.Как и н предыдущем режиме достигают необходимой степени разруше1096539 Составитель В,Вощанкин Техред А.Ач Корректор Л.Пилипенко Заказ 3816/31 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Редактор И,Шулла Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, улПроектная, 4 ния структуры при вращении цилиндра 5 с постоянной скоростью, Затем отключают напряжение только с обмотки 11 возбуждения магнитного поЛя, При этом практически мгновенно восстанавливается первоначальная5 вязкость ферромагнитного раствора, а цилиндр 3 постепенно выходит на режим вращения с постоянной скоростью, Время и амплитуда этого переходного процесса характеризуют глубину 10 разрушения.и степень восстановления структуры исследуемого вещества, Устройство предварительно калибруют по феррожидкости с известным ходом изменения вязкости, что исключает 15 влияние инерционных потоков на результаты измерения. Использование обмотки возбуждениямагнитного поля в сочетании с Ферромагнитным раствором вместо регулирующего электропривода выгодно отличает предлагаемый ротационнойэластовискозиметр от известного,так как существенно упрощается конструкция прибора, снижается его энергоемкость, расширяется диапазон измерений, В результате расширяетсяобласть применения устройства иустраняется необходимость разработкиподобных приборов,