Барботажный вискозиметр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл. 6 01 М 11/00 нием заявки Ю присое Государственный комитет Совета Миннстрао СССР но делам изобретений н открытий) Авторизобретения Проектно-конструкторское бюро Гусевского филиала Государственно научноисследовательского института стекла(54) БАРБОТАЖНЫЙ ОЗИМ ойствам свойств ройствам е относится кизико-химичес частности к Изобретенконтроля жидких сре я вязкости, и может бь:ть исхимической, металлургической змер пользованои других отрИзвестениз 0 -образ ромышленнос иметр 1 Ц, с я тояший иск убки, в одно к р Измерение в делении времен лено ко язкости ой н калил основано на стечени ости вышение экос ом, п блоко н с выхомпульсов,щ выполненного реверсивным. капилляр фиксированного объема жид Недостатком такого устроиства является малый диапазон испытуемых материалов. С помошью этого устройства затруднено определение вязкости расплавов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является барботвжный вискозиметр 2, содержаший барботвжную трубку, нижний и верхний датчики обнаружения пузырька газа, устройство для автоматического измерения времени движения пузырька газа, выполненное, например, в виде связанных между собой генератора и счетчика импульсов, управляемых от датчиков обнаружения пузырьков газа,Недостатком указанного вискозиметраявляется низкая точность измерения, чусвязано с влиянием различных трудно учитываемых факторов на образование и перемещение пузырька газа, изменяюшегося вобъеме по мере подъема, особенно при измерении вязкости расплавов, неоднородныхпо температуре и плотности. Крометого,для высокотемпературных, непрозрачныхрасплавов в промышленных условиях измерение скорости подъема пузырьков газа сустановкой датчиков на требуемой глубинебассейна осуществить сложно,11 елью изобретения является по точности измерения при контроле неоднородных жидких сред.Это достигается тем, чтс пре вискозиметр снабжен дифманометр ключенным к бврботвжной трубке, умножения, вход которого соедине дами дифманометра и счетчика иНа фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства. на фиг 2 - принципиальн-я схема включения устройства.Нижний датчик обнаружения пузьрькагаза в виде барботажной трубки 1 с электродом 2 погружен в исспедуемую жидкость,например расплав стекла с неизвестной вязкостью /И и плотностью ,Трубка для образования на ее открытомконце пузырька газа 3 соединена с источни- щоком питания через клапан 4 и с дифманометром 5 через эпектроклапан 6, Над поверхностью стекломассы установлен электрод 7,Электроды 7 и 2 соединены с электроннымиреле 8 и 9 управляющими подачей импуль- дсов с генератора 10 на реверсивный счетчик 11, Выходы счетчика и дифманометрачерез соответствукшие преобразоватепи 12и 13 подключены к блоку умножения 14,Барбогажная трубка связана с эпектропри- уводом 15 подъема и опускания, которыйснабжен конечным выключателем 16, срабатывающим при перемещении трубки нафиксированную высоту. Включение устройства в работу осуществпяется с помощью 2кнопок 17, 18, пускателей 19,20 н переключатепя позиций 21, Дпя индикации служит лампа 22.Устройство работает следующим образом.В исходном попожении конечный выкпю- ЗОчатепь 1 6 разомкнут,енератор 1 0 включен, переключатепь позиций 21 находитсяв положении "1" /замкнуты контакть 23 и24/,Огкрывается вентиль 4, и газ от источника поступает в барботажную трубку 1,На ее конце начинает расти пузырек газа 3.Если поверхчость пузырька газа не касаетсяэлектрода 2, что сигнализируется пампой 22,то нажимается кнопка 18, Поспе достижения 4 Озаданного диаметра Д пузырек газа отрывается от трубки и жидкость касается электрода 2, замькая цепь реле 9. В результате через кнопки 18 реле 9 срабатывает пускатель 20 и через его контакты включает- фся цепь подачи импульсов с генератора 10через контакты 23 на счетчик 11, Когдапузырек газа выходит на поверхность, онкасается электрода 7, замыкая тем самымцепь реле 8, которое своим размыкающимконтактом снимает с самоблокировки пускатель 20 - подача импупьсов с генераторана счетчик прекращается. Дпя измененияпозиции нижнего датчика обнаружения пузырька газа /трубки с электродом 2/ переключатель 21 переводится в положение "2"/замкнуты контакты 25-27/, вентиль 4закрывается и нажимается кнопка 17 - через пускатель 19 включается эпектропривод15 на подъем барботажной трубки, Катушка 6 О пускателя 19 самоблокируется через контакт17 и конечный выключатепь 16, освобождающийся от нажатия в начале подъема трубки, В новой позиции трубки /смещенной навысоту/ срабатывает конечный выключатель16 разрывая цепь пускателя 19 - эпектропривод останавливается, Затем открываетсявентиль 4, эпектрокпапан 6 при этом закрыт. В полостях дифманометра 5 устанавпивается разность давлений Р - Р = УЯЬ.2 сПосле включения кнопки:18 и отрыва оттрубки сформировавшегося пузырька газасрабатывает пускатель 20 и с генераторачерез контакт переключателя 21 подаютсяимпульсы на другой вход реверсивногосчетчика (производится вычитание импупь-сов), При выходе пузырька газа на поверхность срабатывает репе 8 - подача импупьсов с генератора на счетчик прекращается,а с выхода счетчика и дифманометра черезсоответствующие преобразователи 12 и 13сигнапы подаются на входы блока умножения 14,Таким образом, на блок умножения подается сигнап, пропорциональчый разности времени подъема пузырька газа , и 14 аиз двух точек, отстоящих на расстоянчи Пи= К /Р - Р /, пропорционапьныйплотности, а с выхода снимается сигналпрорциональный вязкости /из формулыСтокса/.Р-Р, 2/1 И. - . - - с 3 С, - Г ):=. К О О,18 И1где К= - постоянный коэффаж.- К,К 181"ент при условии стабильности Й, т,е, образования пузырьков, например, когда с 3 пу=зырька не зависит от расхода газа. Перемещая барботажную трубку по высоте можнезамерять вязкость на различных участкахисследуемой среды. Анапогично может бытьвыполнен барботажный вискозиметр с неподвижным нижним датчиком, имеющим разнесенные по высоте позиции контроля положенияпузырька газа, например трубку с двумя соплами, подключенными к разным полостям дифманометра и источнику испытания газом иснабженными электродами. Схема измерения.тфР - Р; ь" 1 и вычисления вязкости вы 3 2,полняется аналогично, Погрешность барботажного вискозиметра определяется погрешностьюсчетчика (Г, , ) и дифманометра (Р, Р),Эти погрешности при использовании разностного метода измерения сведены к минимуму. Погрешность измерения, связанная соткпонением диаметра пузырька газа от заданного на позициях нижнего датчика, устраняется путем соответствующего подбора ре. Шубина Заказ 5110/561 ЦНИИПИ Госу Тираж 1029 Потвенного комитета Совета Минелам изобретений и открытийосква, Ж 35, Раушская набд. дписноеистров СС 113035,фил"Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,жима барботирования на позициях датчика. Вискозиметр может быть использован для промышленных измерений на действующих объектах, например стекловаренных печах, с достаточной для эксплуатации печей точностью измерения 4-5%. формула изобретения Барботажный вискозиметр, содержащий барботажную трубку, нижний и верхний датчики обнаружения пузырька газа, связанные между собой генератор и счетчик импульсов, управляемые от датчиков обнаружения пузырька газа, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения при контроле неоднородных жидких сред, он снабжен дифманометром, подключенным к барботажной трубке, блокомумножения, вход которОго соединен с выходами дифманометра и счетчика импульсов. Источники информации принятые во вни)мание при экспертизе:1, Краткая химическая энциклопедия, т. 1 Издательство фСоветская энциклопедияф, М, 1961, с. 584.2. Патент Великобритании1210804 кл, Ст 01 Н 11/12 (прототип).