Капиллярный вискозиметр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ии 565232 Союз Соеетских Социалистических Республик. свид-ву -лнительное к а 1) М. Кл. 6 0 М 11/О 1) 2107973/25 аявлено 26.02,75 ( присоединением заявки-дерственныи кометевета Министров СССРделам иэобретенийи открытий.77. Бюллетень2 43) Опубликовано 15,5) Дата опубликовани писания 23.09.77 Авторыизобретения Б. Быстров, А.В, И, Нико Специальное ко нефтехимическо Константинов, А, К, Кулапоов и Н, Г. Солдатенковрукторское бюро институтасинтеза им. А. В. Топчиева(54) КАПИЛЛ ся капиллярныи вискозиметр, содержащии нагружающее устройство в виде предварительно сжатой пружины, камеру с,плунжером, капилляр и средство регистрации. В этом устройстве усилие предварительно сжатой пружины передается на,поршень, выдавлива,ощий исследуемый материал из камеры и перемещение которого регистрируется с помощью средства регистрации,3.В указанном устройстве для получения за висимости вязкости от перепада давления на капилляре и скорости истечения материала из капилляра, применена тарированная пружина, создающая изменяющееся в процессе перемещения поршня давление на исследуемый материал, помещенный,в камере, и соответственно, обеспечивающая переменную скорость его истечения из капилляра,Величина перемещения, пружины от ее начального положения однозначно определяет текущее значение давления в камере и, соответственно, величину напряжения сдвига, а скорость перемещения поршня - объемную скорость истечения исследуемого материала через капилляр или скорость сдвига.Однако, ввиду линейной зависимости усилия (давления в камере), создаваемого пружиной, имеющей постоянную жесткость, от величины перемещения, из-за малых величин хода поршня при малых усилиях, возникают яетс строиства я.изобретен ЗО Изобретение относится к технике точного приборостроения и может быть использовано в химической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности.Известен вискозиметр, содержащий непод. вижный наружный цилиндр и измерительный внутренний цилиндр, между которыми образован кольцевой канал для исследуемой жидкости. Измерительный внутренний цилиндр соединен с приводом через герметичную стенку наружного цилиндра посредством магнитной муфты 11.Недостаток этого устройства,состоит в том, что магнитная муфта ограничивает возможности использования вискозиметра,при измерении вязких сред. При малой вязкости точность измерений недостаточно высокая.Известен также барботажный вискозиметр, который содержит барботажную трубку, нижний и верхний датчики обнаружения пузырька газа в заранее определенных позициях, а также устройство для автоматического измерения времени движения пузырька газа между двумя позициями, выполненное в виде соединенных между собой генератора и счетчика импульсов, управляемых от датчиков обнаружения пузырька газа 21.Недостатком этого у явл я низкая точность измерениНаиболее близким к ию являет(53) УДК 532.137(088,8)45 50 55 60 погрешности,при измерениях,и регистрации этих усилий, причем величина погрешности возрастает с расширением диапазона рабочих усилий, что в свою очередь приводит к увеличению погрешности построения кривых течения исследуемого, материала.Целью изобретения является повышение точности, измерения вязкостных свойств материалов в широком диапазоне скоростей и на. пряжений сдвига,С этой целью нагружающее устройство капиллярного вискозиметра вьгполнено в ваде плоских пружин, сопряженных в напряженном состоянии с профилем.Для уменьшения погрешности,измерений необходимо, чтобы,с уменьшением величины усилия возрастал ход нагружающего устройства, что в даином,случае достигается увеличением действующей длинны плоских пружин.На чертеже, изображен предлагаемый капиллярный вискозиметр, общий,вид.Вискозиметр имеет камеру 1 с исследуемым материалом 2, выдавливаемым через капилляр З,посредством усилия предварительно сжатой, плоской пружины 4, передаваемого на поршень 5 через шток 6, соединенный с пружиной 4 при,:помощи шарнирных рычагов 7.Пружина закреплена в корпусе 8, имеющем профиль 9, к которому прижимается пружина 4 при ее взведении,Для сжатия пружыны 4 в вискозиметре имеется подъемный механизм, состоящий из винта 10, установленного,в нарезной части маховика 11, закрепленного в корпусе 12, обеспечивающем его свободное, вращение, Винт 10 снабжен цанговым захватом 13 с цилгндром 14, кинематически связанным со спусковым устройством 15.Со штоком 6 связано средство регистрации перемещений штока 6 (на чертеже эта связь и,само средство регистрации не показаны).Перед началом измерений вращением маховика 11,подъемного механизма сжимают пружины 4 до,захвата верхнего торца штока 6 цанговым захватом 13. С помощью спускового устройства 15 цанговый захват 13 фиксируют, опуская цилиндр 14. После этого вращением маховика 11 поднимают шток 6,в верхнее положение и устанавливают камеру 1 с капилляром 3, заполненную материалом 2.С,началом измерений с помощью спускового устройства 15 подъемом цилиндра 14 открывают цанговый захват 13, освобождая пружину 4. Находящаяся,в напряженном состоянии пружина 4 раопрямляегся и толкает шток 6 и поршень 5, выдавливающий загрузку через, капилляр 3, По мере распрямления пружины 4 снижается;перепад давления в капилляре 3, где течет исследуемый материал и, соответственно, уменьшается скорость его истечения, а следовательно, и скорость перемещения поршня 5. Измеряемые величины на 5 10 15 20 25 30 35 40 пряжения и скорости, сдвига определяются через величину хода пружины от ее начального напряженного положения по тарировочной кривой, зависящей от формы профиля и скорости перемещения поршня 5, Для апределения этих величин,со штоком связано указанное выше средство регистрации.Для повышения точности регистрации величины усилия, которое производится путем измерения величины перемещения штока 6, от его началыного положения, пружины выполнены таким образом, что при их распрямлении вследствие перемещения точки сопряжения пружин 4 с профилем 9, изменяется свободная действующая длина этих пружин, а значит и величина рабочего хода и, соответственно, их усилие.Так как кривые течения материалов принято изображать в логарифмических координатах, целесообразно, чтобы зависимость между усилием пружин 4 и,перемещением,штока 6 была бы логарифмичвской, тогда и зависимость между перемещением и усилием,пружины также должна быть логарифмической. Однако задача нахождения формы профиля 9 аналитическим путем в общем виде не имеет решения. Форма профиля 9 моежт быть найдена, введением ограничений на пределы задания, логарифмической функции или применением кусочно-линейной аппроксимации этих функций, а также используя другие функции, близкие по форме, В случае кусочно-линейной алпроксимации расчет требуемого профиля может быть произведен графоаналитическим способом.При применении друпих нелогарифмических функций в задании зависимости изменения перемещения штока от усилия, действующего на материал в средство регистрации вводится поправка на отличие логарифмической и задаваемой функций. Формула изобретения Каниллярный вискозимегр, содержащий нагружающее устройство в виде предварительно сжатой пружины, камеру с плунжером, капилляр и средство регистрации, отл ич ающ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений напряжений сдвига, нагружающее устройство выполнено,в виде плоских пру. жинсопряженных в нацтряженном состоянии с профилем,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР,374522, 6 01 К 1 И 4, 1971,2. Патент Англии1210804, б 01 Х 11/12, 1971,3, Авторское свидетельство СССР,97485, 6 01 К 11 Й 4, 1952.каз 58 Изд.584 НИИПИ Государственного по делам из 113035, Москва, ЖТираж 1109омитета Совета Министровретений и открытий5, Раушская паб д. 4/5 ПодписноеССР МОТ, Загорский филиал Редактор Н. Каменская рректор Л. Деиискин