Капиллярный вискозиметр

(11 т 594433 Ффез Севетеинз Соцнапиетнчееинв РеептбяниМ. Кл,с присоедипением заявки Ю 9 01 Й 11/08 ГееиеретеееитВ еееетет Вееете Вееетрее ВВВР ее дееев егерретеееВ е етермтеВ(45) Дата опубликования описания 050278(72) Авторы изобретения А.Б.Быстров, В.П.Кондратьев, В.И.Никаноров, И.Г.Мартемьянова и .В.П.Морозов Специальное конструкторское бюро Института(71) ЗаяВитель нефтехимического синтеза им. А.В.топчиева(54) КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР 1Изобретение относится к технике точного приборостроения и может быть использовано в. химической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности. 6Известны капиллярные вискозиметрй,. в которых усилие предварительно сжатой пружины передается на поршень, выдавливающий исследуемюй материал иэ камеры, и перемещение которого г 0 измеряется соответствующим средством измерения.В таких приборах для получения зависимости вязкости от напряжения сдвига, определяемого величиной пе репада давления на капилляре, и скорости сдвига, определяемой скоростью истечения материала через капилляр, применена.:тарированная пружина, создающая изменяющееся.в процессе пе- ьтт ремещения поршня давление на исследуемюй материал,.помещенный в камере и соответственно создающий перемен ную скорость его истечения из апилляра.зВеличина перемещения поршня от его начального положения однозначно определяет текущее значение давления в камере и величину напряжения сдвига, а скорость перемещения поршня - ф. 2объемную скорость истечения исследуемого материала через капилляр или скорость сдвига.Ввиду линейности зависимости усилия, создаваемого пружиной, от величины перемещения при малых величинах хода поршня вискозиметра при малых значениях усилия, возникают погрешности измерения (регистрации) этих малых усилий, причем чем больше диапазон изменений рабочих усилий прибора, тем больше величина погрешности измерений.Известен также капиллярный внско эиметр, содержащий корпус с закрепленными в нем камерой с поршнем и расположенным в ее нижней торцовой части капилляром, пружинным нагружающим устройством, обеспечивающим сопряжение плоской поверхности пружин с профилированной поверхностью корпуса, систему измерения.Нагружающее устройство капилляр- ного вискоэиметра выполнено в вида плоских пружин, сопряженных в напра" женном состоянии с профилямн опреде" ленной фореее, которые изменяют жесткость нагружающего устройства (пружин) с изменением усилия при рабочем ходе;5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 В таком капиллярном вискозиметрес уменьшением усилия увеличиваетсядействующая длина пружины, что приводит к уменьшению жесткости. нагружающего устройства и увеличению хода поршня на ту же величину изменения усилия при малых его значениях,Однако для изготовления профилейприходится применять копировальнуютехнику и проводить последующую ихдоводку вручную по шаблону рабочимивысокой квалификации - лекальщиками,что сказывается на стоимости изготовления прибора и на точности измерений этим прибором.Кроме того, применение таких профилей не позволяет проводить коррекцию получаемой зависимости для компенсации неучтенных при расчете, построении и изготовлении профиля факторов.Целью изобретения является повышение точности измерений.Достигается это тем, что профилированная поверхность выполнена ступенчатой с размещенными на ее горизонтальных участках опорами.Использование кусочно-линейногоаппроксимирования функциональной зависимости между ходом и усилием нагружающего устройствапозволяет про- .водить сопряжение плоских пружин несо сплошным профилем, как в известном вискозиметре, а опирать их тольков некоторых точках на ряд разновысоких опор, расположенных вдоль по длине пружин. Местоположение опор и ихвысота определяются в этом случаепринятой кусочно-линейной аппроксимацией.На чертеже изображен предлагаемыйвискозиметр.Вибкозиметр имеет камеру 1 с исследуемым материалом 2, выдавливаемым через капилляр 3 усилием предварительно напряженных плоских пружинУсилие этих пружин передается на поршень Б через шток б, соединенный спружинами при помощи шарнирных. рычагов 7. Пружины 4 закреплены в корпусе 8, имеющем ступенчатый профиль 9,на котором, установлены опоры 10, кним прижимаются пружины 4 при их взве.дении.Для взведения пружинного нагружающего устройства в вискозиметре имеется подъемный механизм, состоящий извинта 11, установленного в нарезнойчасти винта 11 маховика 12, закрепленного в корпусе .13, обеспечивающемего свободное вращение. Винт 11 снабжен цанговым захватом 14, запертымцилиндром 15, который кинематическисвязан со спусковым устройством 16,Со штоком 6 вискоэиметра связаносредство измерений (регистрации) перемецений штока б (не показано). Капиллярный вискозиметр работает следующим образом.Перед началом измерений вращением маховика 12 подъемного механизма опускают цанговый захват 14 до захвата верхнего торцаштока б, После этого вращением маховика 12 поднимают шток б в верхнее положение. При этом плоские пружины изгибаются по закону, определяемому расположением опор 10.С началом измерений с помощью спускового устройства 16 подъемом цилиндра 15 открывают цанговый захват 14, освобождая пружины 4. Пружины 4, находящиеся в. напряженном состоянии, распрямляются и толкают шток б и поршень 5, выдавливающий исследуемый материал 2 из. камеры 1 через капилляр 3.По мере распрямления пружин 4 снижается перепад давления в капилляре,где течет исследуемый материал 2, исоответственно уменьшается скоростьего истечения, а следовательно, искорость перемещения поршня 5,Измеряемые величины напряжениясдвига определяются через величинухода пружины от ее начального напряженного .положения по тарировочной кривой, зависящейот. Форьы изгиба пружин 4, определяемой расположениемопор 10 согласно принятой кусочно-линейной аппроксимации.Величина скорости сдвига определяется через скорость перемещения поршня 5, Для определения этих величинсо штоком связано измерительное илирегистрирующее устройство.Повышение точности измерений велФ чины усилия с уменьшением его значения производится за счет увеличения величины. хода штока б при распрямлении пружин 4. Это достигается тем, что при распрямпении пружин вследствие перехода точки касания пружин с одной из опор на другую изменяется свободная (действующая) длина этих пружин, а значит и величина рабочего хода на одно и то же приращение усилия.В практике реологических исследований для изображения зависимостей, характеризующих течение материалов, принят логарифмический масштаб, поэтому целесообразно, чтобы зависимость между измеряемой величиной, перемещением штока б, и величиной, вычисляемой напряжением сдвига, была бы логарифмической. Эта функция может быть получена только в определенных пределах.В предлагаемом вискозиметре число точек сопряжения пружин с профилем ограничено, и каждый элемент сопряжения может быть установлен и подогнан отдельно, что позволяет проводить594433 формула изобретения Составитель Н.ПлотниковаРедакто Т.ф еева Тех ед Н ндрейчук Корректор малова Заказ 826/44 ЦНИИПИ Госуда по 113035Подписно Совета Мин и открытий ираж 1011 твенного комите елам иэобретени осква ЖРа тров ССС ал ППП Патент, г. Ужг ул. Проектная коррекцию получаемой функции после изготовления профилей.Нагружакпцее устройство может быть выполнено беэ применения малопроизводительных копировальных станков и не требует последующей лекальной до 5 водки, что существенно скажется на стоимости изготовления устройства.Ввиду того что для создания необходимого хода поршня нужно применить 10 достаточнодлинные плоские пружины, число точек сопряжения пружин с про-. филем можно увеличить, что позволит иметь высокую точность аппроксимации принятой. функции,в связи с чем величиНа погрешности предлагаемого прибора не будет заметно превышать погрешность измерений при использовании сплошногпрофиля,Капиллярный вискоэиметр, содержащий корпус с закрепленными в нем камерой с поршнем и расположенным в ее нижней торцовой части капилляром, пружинным нагружающнм устройством, обеспечивающим сопряжение плоской поверхности пружин с профилированной поверхностью корпуса, систему измерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, профилнрованная поверхность выполнена ступенчатой с размещенными на ее горизонтальных участках опорами.