Устройство для определения вязкости

(51) 4 он есГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательская ларатория физико-химической механикматериалов и технологических просов Главмоспромстройматериалов(56) 1. Авторское свидетельствоР 577430, кл. С 01 И 11/10, 19762. Авторское свидетельство ССпо заявке Ф 3532515/24-25,кл. С 01 И 11/10, 1982.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕВЯЗКОСТИ, содержащее сосуд с пом щенным в него шариком из магнитотве дого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в виде электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, о т л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики связаны меж;,у собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков.Изобретение относится к измерениям и испытаниям структурно-механических характеристик материалов,а. именно к устройствам для определе -ния вязкости пластично-вязких смесей, например бетонных.Известно устройство для опредения вязкости, содержащее сосудс помещенным в него пустотелым шариком, частично заполненным жидкостью,механизм перемещения шарика и систему измерения времени прохожденияшариком фиксированного пути.В этом устройстве частичное заполнение шарика жидкостью, позволяет 15не сколько повысить точность определения вязкости за счет более направ -ленного движения шарика под действием силы тяжести и вибрации 11,Недостатком устройства является 2 Ото, что оно позволяет определятьне истинное значение вязкости смесив объеме, а вязкость сме си вокругшарика. Кроме того, устройствопригодно только для определения вязкости слабо структурированных систем,например, солидола, мазута и т,п.Наиболее близким к изооретениюло технической сущности являетсяустройство для определения вязкости, ЗОсодержащее сосуд с помещенным в негошариком из магнитотвердого материала,источник перемен но го ма гнитно го поля,выполненный в виде кольцевой электрической катушки, .охватывающей сосуди соединенной с источником переменного тока, и систему отсчета временипрохождения шариком фиксированногопути 21.Основным недостатком этого устройства является недостаточно высо -кая точность определения вязкости,обусловленная тем, что перемещениешарика из магнитотвердого материалаосуществляется хаотически по сложной 45траектории, Поэтому время прохождения этим шариком фиксированного путив одной и той же исследуемой смесибудет различным от измерения к измереныо. Это снижает точность определеОния времени перемещения шарика и,тем самым, вязкости исследуемой смеЦель изобретения - повышение точности измерений. 55Поставленная цель достигается тем,что устройство для определения вязкости, содержащее сосуд с помещенным в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в виде электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики связаны между собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков.На чертеже представлена конструк - тивная схема устройства.Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, выполненный из неметаллического материала, например пластмассы, в котором помещены шарик 2 из магни - тотвердого материала (например, гексаферрита бария), изготовленный в виде диполя с коэрцитивной силой свыше 1000 Э, и шарик 3 из магнитомягкого материала (например, стали - 3 и т.п.). Диаметры шариков одинаковы и равны 0,8-1,б наибольшей крупности заполнителя, Шарики связаны между собой упругим элементом 4, изготовленным, например, из стали 45, резины и т,п, Упругий элемент может быть выполнен в виде цилиндрической пружины, стержня, пластины. Длина упругого элемента равна 2,5-5,0 диаметра шариков, а ширина (или диаметр) 0,5-0,8 диаметра шариков.Сосуд 1 охвачен электрической катушкой 5, соединенной с источником б переменного тока (промышленная сеть 220 В, 50 Гц) и создающей вокруг сосуда 1 переменное магнитное поле напряженностью 500 Э и частотой 50 1 ц, Система отсчета времени прохождения шариком 2 фиксированного пути выполнена в виде двух одинаковых встречновключенных катушек 7, установленных по высоте сосуда и соединенных с регистратором 8.Параметры упругого элемента выбраны экспериментально в соответствии с вязкостью исследуемой смеси.Если длина упругого элемента 4 меньше 2,5 диаметров шарика, то отсутствует эффект вращения шарика 2 из магнитотвердого материала и система двух шариков работает как единое целое, Эта система не может преодо11688 Составитель В.ВощанкинРедактор Ан.Иандор Техред С.Мигунова Корректор Л,Бескид Заказ 4607/36 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 леть сопротивление бетонной смеси, и результаты измерений искажаются.Если длина больше 5,0 диаметров шарика, то направленное движение системы шариков 2 и 3 искажается 5 вследствие того, что взаимосвязь между шариками значительно ослабляется.Если ширина (или диаметр) упругого элемента меньше 0,5 диаметра шарика, то воздействие шарика 3 на ша рик 2 значительно ослабевает.Если ширина (или диаметр) упругого элемента больше 0,8 диаметра шарика, то наряду с разжижением бетонной смеси вокруг системы шариков 15 гасится вращательное движение шарика 2, что также приводит к искажению результатов измерений.Работа устройства происходит следующим образом. 20 В сосуд загружают бетонную смесь 9, в которую помещают в фиксированное место (нулевая точка отсчета) упруго связанные между собой шарики 2 и 3, 25 При включении источника 6 переменного тока внутри катушки 5 возникает переменное магнитное поле, которое 24 4воздействует на шарики 2 и 3, застав -ляя их перемещаться в исследуемойсмеси 9. При указанных параметрахгибкого элемента шарик 2 совершаетхаотическое поступательное движениеи вращательные колебания вокруг своего центра и, тем самым, прокладываетсебе путь для продвижения, а шарик 3совершает поступательные вибрационные колебания вдоль силовых линиймагнитного поля, т.епо прямой линии.Сочетание этих движений шариковпозволяет стабилизировать траекториюдвижения шарика 2, что позволяетповысить точность измерений. Регистратор 8 измеряет среднее время про-хождения шариком 2 фиксированногопути в смеси 9, величина которогопропорциональна вязкости.Использование предлагаемогоустройства, по сравнению с известным,позволяет повысить точность измерений за счет стабилизации траекториидвижения шариков, путем созданиядополнительного вибрационного усилияна шарик измагнитотвердого материала шариком из магнитомягкого материала,