Эластовискозиметр

(51) 4 С 01 омитет ссср тений и отнрытииенны зоБре госуд дрсПО ДЕЛ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ностроСССР 1976. нные вязко- ракте- остроупруги(71) Всесоюзный заочный машиительный институт(57) Изобретение относитсяройствам для измерения вязк характеристик различных материалови может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью его является увеличение точности измерений вязкостипри низких скоростях сдвига, Эластовискозиметр содержит наружный и внутренний измерительные цилиндры, торсион крутильную головку и измерительскорости вращения измерительного цилиндра. В него дополнительно введена следящая система поддержания постоянного угла закручивания торсиона.Она состоит из преобразователя угларассогласования, исполнительного элемента и регулятора скорости вращения щ исполнительного элемента. 1 ил, 1283619Изобретение относится к устройствам для измерения и регистрации вязкоупругих характеристик различных материалов, в частности полимерных, и может быть использовано в химической, неФтехимической, пищевой и других отраслях промышленности для исследования кинетики деФормации сдвига при постоянном напряже 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 нии сдвига.Целью изобретения является увеличение точности измерения вязкости,На чертеже показана Функциональная схема эластовискозиметра.Устройство содержит наружный измерительный цилиндр 1, внутреннийизмерительный цилиндр 2, торсион 3,крутильную головку 4, микроскоп 5отсчета угла закручивания, следящую систему, состоящую из преобразователя б угла рассогласования,регулятора 7 скорости вращения исполнительного элемента следящей системы, исполнительного элемента следящей системы - электродвигателя 8с редуктором 9, измеритель 10 скорости вращения исполнительного элемента, следящей системы и термостатную рубашку 11,Эластовискозиметр устроен следующим, образом,Наружный 1 и внутренний 2 измерительные цилиндры создают измерительную полость для исследуемого материала (могут также использоваться другие измерительные поверхности:конус - диск, конус - конус и т.д.),Внутренний измерительный цилиндр 2подвешен к торсиону 3 (в качествекоторого может использоваться кварцевая нить, обеспечивающая высокуюстабильность задания крутящего момента, крутящий момент легко определять после градуировки кварцевой нити по линейной зависимости Мот угла закручивания торсиона в определенном диапазоне углов закручивания)Верхний конец торсиона 3 закрепленв крутильной головке 4, Угол закручивания торсиона 3 отсчитывается с помощью микроскопа 5 отчета угла закручивания. Следящая система состоит изпреобразователя 6 угла рассогласования (например, Фотоэлектрического),связанного через крутильную головку, 4 с верхним концом торсиона 3, а нанижнем конце торсиона 3 укрепленчувствительный элемент преобразователя 6 угла рассогласования (в случае Фотоэлектрического преобразователя это зеркало). Регулятор 7 скорости вращения исполнительного элемента следящей системы подсоединенк выходу преобразователя 6 угла рассогласования и связан с исполнительным элементом следящей системы - электродвигателем 8 с редуктором 9, который в свою очередь механически связан с крутильной головкой 4. В качестве измерителя 10 скорости вращения, исполнительного элемента следящей системы может использоваться преобразователь угла с диФФеренцирующим устройством или индуктивный преобразователь.Для регулирования температуры в измерительной полости между наружным 1 и внутренним 2 измерительными цилиндрами первый из них помещен в термостатную рубашку 11.Устройство работает следующим образом.Исследуемый материал помещается между наружным и внутренним измерительными цилиндрами 1 и 2. Первоначальный угол закручивания торсиона 3 и, следовательно, требуемое напряжение сдвига создается крутильной головкой 4, которая после этого жестко связывается с выходом редуктора 9.В процессе измерения угол закручивания торсиона 3 начинает уменьшаться (вследствие поворота внутреннего измерительного цилиндра 2 в исследуемом материале), на выходе преМобразователя б угла рассогласования появляется сигнал, поступающий на вход регулятора 7 скорости вращения исполнительного элемента следящей системы, управляющего электродвигателем 8, который через редуктор 9 вращает крутильную головку 4, в которой закреплен верхний конец торсиона 3, и, таким образом,уменьшение угла закручивания торсиона 3 компенсируется вращением верхнего конца торсиона3 с крутильной головкой 4, т.е. уголзакручивания торсиона 3 и крутящий,момент на оси внутреннего измерительного цилиндра 2 поддерживаются постоянными,При увеличении скорости вращениявнутреннего измерительного цилиндра2 увеличивается сигнал на выходе1283 б 19 Составитель В. Крутин Техред В.Кадар Корректор И, Муска Редактор М. Келемеш Заказ 7430/40 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.Подписное 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразователя 6 угла рассогласования, что приводит к увеличению скорости вращения электродвигателя 8 и, следовательно, верхнего конца торсиона 3, чем обеспечивается постоянство крутящего момента в широком диапазоне скоростей сдвига. Скорость вращения исполнительного элемента следящей системы пропорциональна скорости вращения внутреннего из мерительного цилиндра 2, поэтому с помощью измерителя 10 скорости вращения исполнительного элемента следящей системы можно определить скорость сдвига и, следовательно, вязкость исследуемого материала при заданном значении крутящего момента. Влияние данных эАФектов устраняется за счет воздушной подушки, создаваемой в коническом дае внутреннего из мерительного цилиндра 2. Нижняя граница диапазона скоростей сдвига ограничивается только минимальной скоростью вращения исполнительного эле- 25 мента следящей системы (около 10 с ), Расчетная погрешность измерения вязкости не превышает 47. Формула из обретенияЭластовискозиметр, содержащий наружный и внутренний измерительные ци линдры, торсион, к которому подвешен внутренний измерительный цилиндр, крутильную головку, в которой закреплен верхний конец торсиона, микроскоп отсчета угла закручивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности измерений вязкости при низких скоростях сдвига, дополнительно введены следящая система, состоящая из связанного через крутильную головку с верхним кон цом.-торсиона преобразователя угла рассогласования, чувствительный элемент которого укреплен на нижнем конце торсиона, исполнительного элемента следящей системы, выполненного в виде электродвигателя с редуктором, кинематически связанных с крутильной головкой, регулятора скорости вращения исполнительного элемента следящей системы, соединенного с выходом преобразователя угла рассогласования, и измеритель скорости вращения исполнительного элемента следящей системы.