Ротационный вискозиметр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сацнаанстнческнх Респубпнк(51) М. К .ф с присоединением заявки ИЧ 01 К 11/14 Государственный комитетСовета Министров СССРяо делам изобретенийн,открытий(45) Дата опубликования описания 280678.Государственный научно-исследовательский и проектный институт силикатного бетона автоклавного твердения и Таллинский политехнический институт(71) Заявители 154) РОТАЦИОННЦЙ ВИСКОЗИМЕТР Изобретение относится к промышлейности строительных материалов, в частности к приборам для определения реологических параметров дисперсных сред.Известен ротационный вискозиметрл 5 содержащий наружный, внутренний и два охранных цилиндра, измерительный вал, при этом между торцами внутреннего и охранного цилиндров установлены эластичные прокладки Я , ЮОднако известный вискозиметр не обеспечивает высокой точности измеренияБлижайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является 15 ротационный вискозиметр, содержащий термостатированную камеру для исследуемой среды с установленным в ней соосно цилиндром, соединенным с приводом вращения посредством веду- Ю щего и ведомого валов с упругим элементом между ними, преобразователь момента и измерительную систему, преобразователь момента выполнен в виде омического датчика 12) .Момент, воздействующий на цилиндр, поворачивающийся в термостатированной камере с исследуемой средой, вызывает закручивание упругого элемента, С помощью измерительной системы осущест" вляют измерение угла закручивания упругого элемента, при этом показывающий прибор, соединенный с измерительной системой, показывает величину крутящего момента. Точность измерения крутящего момента 1 3.Однако для более точного измерения крутящего момента необходим большой угол закручивания упругого элемента, составляющий почти Зб 0 С. Этоо ведет к необходимости применения пружины повыаенной упругости, что, в свою очередь, ограничивает применение прибора данной конструкции для измерения других реологических характеристик, например времени релаксации напряжений из-за малой точности измерения этих величин,Целью изобретения является повышение точности измерения,Йель достигается тем, что в предлагаемом ротационном вискозиметрепреобразователь момента выполнен ввиде магнитной системы, содержащейпостоянный магнит и магнитопровод измагнитомягкого материала, датчик Холла, расположенный в воздушных зазорахмагнитной системы, причем магнитнаясистема соединена с упругим элементом,а датчик Холла подключен к измерительной системе,На фиг. 1 изображен предлагаемыйротационный вискозиметр; на Фиг. 2преобразователь момента.Ротационный вискозиметр содержиттермостатированную камеру 1 для исследуемой среды с цилиндром 2, установленным в камере, привод вращательного движения, включающий питаемыйот управляемого выпрямителя 3 двигатель 4 постоянного тока, тахогенератор 5, находящийся на общем валу с 1 Одвигателем 4,и редуктор б. Цилиндр 2соединен с привоцом вращения посредством вертикальных валов - ведущеговала 7 и ведомого вала 8, к которымсмонтированы верхний диск 9 и нижнийдиск 10. Между укаэанными дискамиустановлен упругий элемент 11 в видеплоской пружины закрепленной однимконцом к держателю 12 смонтированному на верхнем диске 9, а другимконцом - к держателю 13, смонтированному на нижнем диске 10. Крометого, вискоэиметр снабжен измерительной системой, включающей показывающий прибор 14 с источником тока 15,На нижнем диске 10 установлен преобразователь момента 1 б, выполненныйв виде магнитной системы, содержащейпостоянный магнит 17 и магнитопровод18 из магнитомягкого материала и датчик Холла 19, расположенный в возЗОдушных зазорах магнитной системы иприкрепленный к нижнему диску 10 посредством основания 20Ширина воздушных зазоров Фиксируется перемычками 21 из немагнитного материала, ЗбМагнитопровод 18 прикреплен к плас"тине 22, установленной с возможностьюсвободного перемещения вдоль своейпродольной оси в отверстиях упоров 23,смонтированных на нижнем диске 10. 40При этом один конец пластины 22испытывает,цавление от пружины 24,а другой конец за счет этого прижатк держателю 12 верхнего диска 9,С помощью токовых электродов 25 и26 на датчик Холла 19 подается постоянный стабилизированный ток, ДачикХолла 19 подключен к показывающемуприбору 14 с помощью потенциальныхэлектродов 27 и 28, а питание и съемсигнала с датчика Холла 19 осуществляется через контактные кольца 29.Принцип работы ротационного вискозиметра основан на измерении крутящего момента величина которого 55 пропорциональна вязкости исследуемой среды, при постоянной скорости вращения рабочего органа. Постоянство скорости вращения двигателя 4,а, следовательно, и рабочего органа, поддерживается системой автоматической стабилизации, для осуществления которой введена отрицательная обратная связь по напряжению тахогенератора 5. Вращательное движение от двигателя 4 через редуктор б передается на ведущий вал 7, ведомый вал 8 и цилиндр 2. При вращении цилиндра 2 в исследуемой смеси возникает крутящий противодействующий момент, величина которого зависит от вязкости исследуемой среды. Под действием этого крутящего момента происходит деформация упругого элемента 11. Противодействующий со стороны исследуемой среды крутящий момент измеряется преобразователем момента 16, выполненным в виде магнитной системы с постоянным магнитом 17 и магнитопроводом 18, и снабженным датчиком Холла 19. Так как датчик Холла 19 укреплен на нижнем диске 10, а магнитная система опирается через пластину 22 на держатель 12 верхнего диска 9, то при взаимном перемещении дисков 9 и 10 происходит взаимное перемещение магнитной систе-. мы относительно датчика Холла 19Вследствие этого между потенциальными электродами 27 и 28 датчика Холла 19 возникает напряжение, пропор" циональное моменту, а, следовательно, и вязкости исследуемой среды. Напряжение передается на измерительный прибор 28 через контактные кольца 29.Выполнение преобразователя момента в виде магнитной системы с датчиком Холла, позволяющее испольэовать различную чувствительность зон датчика Холла к магнитному полю, обеспе-" чивает повышение точности измерения (погрешность составляет не более 1) .При этом возникает возможность испольэовать упругий элемент с меньшей упругостью, так как угол закручивания у данного ротационного виско- зиметра менее 1,5 , Это позволяет исопользовать предложенный вискозиметр для измерения таких реологических характеристик, как например время релаксации напряжейий.формула изобретенияРотационный вискозиметр, содержащий тремостатированную камеру для исследуемой среды с установленным в ней соосно цилиндром, соединенным с приводом вращения посредством ведущего и ведомого валов с упругим элементом между ними, преобразователь момента и измерительную систему, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, преобразователь момента выполнен в виде магнитной системы, содержащей постоянный магнит и магнитопровод из магнитомягкого материала, датчик Холла, расположенный в воздушных зазорах магнитной системы, причем магнитнаяТираж 1112 Подударственного комитета Совет ропо делам изобретений и откр3035 Москва ЖРа шская нППП фПатентф, г. Ужгород. Ул. Проектн аэ 4497/39 ЦНИИ 1 И Гос Филиал система соединена с упругим элементом, а датчик Холла подключен к измерительной системе,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР9 231209, кл. Я 01 11/14, 1967.2, Белкин И.М. и др. Ротационныевискозиметры, М., Машиностроение,1968, с.191-192.