Устройство для измерения реологических свойств расплавов полимеров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН1 4232 51)5 С О 1 111/ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТО изОБРетениям и ОТКРытиРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(46) 15, . (71) Нау нение по ое обьеди химически волокон (72) М.В М,В,Цебр (53) 538 (56) Пат кл, С 01 Авто64262 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАС 11 ЛА57) Изобретение относ ЕРЕНИ 51 РЕОЛО 3 ОВ 110 ЛИМЕРОВ тся к измерибретенией технике змериасит ся тности для из то ель полиме аспла язкос мерен чник экстру е единого од- ным ка, установлены 16 - 20 и темпе к 6893/2511.8804.9. Бюл, М 14чно-произвадственноборудованию дляХимтекстильмаш".137(088,8)ент СНА К 3468158,И 11/08, 1964.ское свидетельство СССРкл. С 0111/08, 97 Целью изобретения является расшрение диапазона измерений,На чертеже представлена структуная схема устройства:Устройство подключено к исторасплава полимера, например кдеру 1, Оно выполнена в видкорпуса 2, в теле которого имеетсявходной канал 3 для передачи расплва полимера. На корпусе закрепленычетыре дозировочных шестеренных насоса 4 - 7, каждый из которых вхным отверстием сообщается с входаналом посредством переключателей тельной технике, в частности для измерения вязкости расплавов полимеров.Изобретение обеспечивает повышеннуюточность и г 1 гггрокий диапазон измерений. Устройство содержит двя дозирующих блока, каждый из которых состоитиз двух, параллельно подключенных кисточнику расплава, шестеренных насосов. Кроме тога, устройство содержит два измерительи:.х блокя каждыйиз когарых содержит дзя капгглляря сразными Геометрическими размерамиПри это.: каждый лясс с снябжен регистраторам подачи я каждый ка.л,1 яррегистраторам перепадя дзвле; вклю.ченными в электроннуг пз;н ригеинуюсхему. 1 з.п.,;- л.:,. . нч 1 табл,8, 9 и подающих каналов 10, ".яста вращения г.рнвадных валов насосов засинхроннзиравяна. Дазировочнь,е шестеренные насосы снабжены регистраторами подачи в вид датчиков скорости вращения их при 1 годнсго вала (не показано) любой известной конструкд.ги, Выходные отверстия насосов соабцаются подающими ",аналами с кяп вгляря:и 12 - 15. Капилляры выполнены сменными, для чего устройстьа снабжено набором пар сменных капилляров. Блок 2 имеет темперирующую рубашку (не показано), связанную с системой стабилизации температуры.В полостях, выполненных в теле блодатчики давленияратмиры 21 - 26, кого 1642320рые подключены к электронной измерительной схеме любой применяемой ваналогичных устройствах конструкции(не показана), При этом датчики давле 5ния и температуры установлены во входном канале для расплава, т.е. привходе в насосы ипи после источникарасплава полимера) и в подающих каналах, т.е. на входе в каждый капилляр.Выходы капилляров сообщаются с атмосФерой,Устройство работает следующим образом,Расплав полимера от экструдера 1под давлением измеряемым датчиком1 б, и темнературой, пзмеряемой датчиком 21, поступает в блок 2 и вовходном канале 3 разделяется на двапотока. Температура блока измеряется 20датчиком 22 температуры, Потоки расплава полимера пс подающим каналам10, 11 посредством переключателей 8,9 направляются на вход дозировочныхшестеренных насосов 4 в .7, вращающихся с одинаковой скоростью. Расплав полимера, сцозированный насосами 4 - 7,поступает к капиллярам 12 - 15, продавливается через них и выходит в виде струи в атмосФеру. Давление и температура расплава на входе в капилляр12 измеряется соответственно датчиками 17 и 23,в капилляр 13 - датчиками 18 и24, в капилляр 14 - датчиками9 и 25, вкапилляр 15 - датчиками 20 и 26. Капилляры 12 и 13 имеют одинаковый диаметр, но разную длину. Капилляры 14 и15 имеют также одинаковый диаметр, ноотличающийся от величины диаметра капилляров 12 и 13, а также разную длину, Сщналы от датчиков 17 - 20 давления, установленных на входах в капилляры 12 - 15 и от регистраторовподачи насосов 4 - 7 поступают в счетно-решающее устройство. В это устрой ство до начала работы вводится инФормация о геометрических размерах капилляров, а также об объемной подаче шестеренных дозировочных насосов за одиноборот их приводных валов. Таким обра,)зом, сигналы от датчиков скорости вращения приводных валов в счетно-решающем устройстве преобразуются (с учетом инФормации о подаче насосов заодин оборот вала) в сигналы о подаченасосов в единицу времени. Сигналы отдатчиков давления и температуры и регистраторов подачи, преобразованныев счетно-решающем устройстве по задан 1 ной программе и известным Формулам, даот инФормацию о реологических параметрах расплава полимера. Эта инФормация выводится на самописец, цифропечатающее устройство и т.д.В процессе работы устройство может работать в нескольких режимах.11 ри этом, источник расплава (например, экструдер) поочередно выводится в режим, когда величина давления расплава полимера перед дозировочными насосами становится равной или несколько больше, чем величина наименьшего давления на входе в один из капилляров, а затем в режим, когда величина давления расплава полимера перед дозировочными насосами становится равной щш несколько больше, чем величина наибольшего давления на входе в один из капилляров.В результате этого уточняется объемный расход расплава полимера, проходящего через каждый капилляр, независимо от сопротивления, создаваемого каждым из капилляров и выделений тепла.Расширение диапазона измеряемых величин обеспечено за счет того, что пара капилляров 12 и 13 имеют один внутренний диаметр, а пара капилляроь 14 и 15 другой внутренний диаметр, а также за счет повышения точности измерений.Б качестве дозировочных шестеренных насосов при испытаниях устройства применялись насосы с объемной подачей 0,6 1,2, 2,0, 2,4 смза одиноборот, Внутренний диаметр капилляровсоставляет 1,0; 1,5; 2,2; 3.0 мм приразной длине.Частота вращения приводных валовдозировочных шестеренных насосов составляет от О до 30 об/мин,Диапазон реализуемых скоростейсдвига приведен в таблице,Как следует из данных, приведенных в таблице, обеспечивается диапазон по скоростям сдвига от 38 до 229 см11 ри этом происходит перекрывание одной парой капилляров диапазона ско-. ростей сдвига другой пары капилляров, что важно для обеспечения точности измерений, 11 рименение пары капилляров одинакового .диаметра, но разной длины, позволяет учитывать концевые эФ- фекты. 11 рименение переключателей подачи расплава полимера позволяет лро16423 Скорость сдвига, 32 /Д ,с Внутренний диаметр капилляра, Д,мм Объемный расход расплава полимера через один капилляр,см /с, в. пре- делахх1019-12229 1019-12229 302-3623 302-362396 49 96-49 38-456 ЗВ0,1 - 1,2 0,1 - 1,2 0,1 - 1,2 О, - 1,2 0.1 - 1,2 0,1 - 12 О 15 25 25 35 35 1,0 1,0 1,5 1.5 2,2 2,2 3,0 3,0 4 с у г, чЗ изводить непрерывное измерение вязкости исследуемой жидкости при замене, ревизии, осмотре насосов и т,д.5 Формула изобретения1, Устройство для измерения реологических свойств расплавов полимеров, содержащее дозирующий блок в виде двух шестеренных насосов, параллельно подключенных к источнику рас" плава полимера, и измерительный блок в виде двух капилляров с разными геометрическими параметрами, каждый из которых подключен к насосу и снабжен системой регистрации перепада давления, включенной в измерительную схе 20 6 му, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью раснирения диапазона измерений, дозирующий блок снабжен двумя дополнительными насосами, параллельно подключенными к источнику расплава, а.измерительный блок снабжен двумя дополнительными капиллярами, каждый из которых подключен к насосу, при этом каждый насос снабжен датчиком расхода и датчиком температуры, подключенными к измерительной схеме.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дозирующий и измерительный блоки снабжены общим корпусом с системой стабилизации температуры.