Ротационный вискозиметр

В 1 М 1 ц 640176 Союз Советских Сониалистнческих РеспубликИЗОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ екавт,с полнител 1) М, Кл.б 01 Я 11/14 аявлено 8.07.77 (21) 2509285/18 ием заявкирисоедин(23) Приорит (43) Опублик Государственныи комитет СССР(45) Дата опубликования описания 30.12.78(71) Заявител Ордена Трудового Красного Знамени институт теплои массообмена им. А. В, Лыкова(54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕ Изобретение относится к ротационным вискозиметрам, которые нашли распространение как для изучения реологических свойств материала, так и для измерения вязкости различных жидкостей в лабора торных и производственных условиях. Ротационный вискозиметр может найти применение в любых отраслях народного хозяйства, где приходится иметь дело с определением вязкостных свойств текучих ма тери алов.В известных ротационных вискозиметрах, работающих по сравнительному методу 1 Ц, используется в качестве калибровочной жидкости текучая система с известной вяз костью. Этим самым ограничивается диапазон исследуемых жидкостей (вязкость их должна незначительно отличаться от вязкости калибровочной жидкости, в противном случае получаемые результаты не будут достаточно точны) . Для того чтобы расширить пределы измерений вискозиметра, необходимо применять калибровочные жидкости с различной величиной вязкости.Недостатком этого вискозиметра является необходимость частой замены калибровочной жидкости при исследовании текучих материалов в большом диапазоне величины вязкости. Наиболее близко к изобретению ротационный вискозиметр, содержащий наружный и внутренний коаксиальные цилиндры, зазор между которыми заполнен электрореологической жидкостью с расположенными в ней двумя электродами, привод, источник напряжения, измерительную систему (2. В данном вискозиметре используется эффект вращения диэлектрика в электрическом поле,Недостатком этого ротационного вискозиметра является узкая область измерения величин вязкости, так как в нем можно использовать электрореологическую суспензию с концентрацией твердой фазы до 15/о (при более высоком содержании твердой фазы эффект вращения диэлектрика не наблюдается). В малоконцентрированных (до 15% ) электрореологических суспензиях не удается достичь достаточно большого крутящего момента, чтобы можно было измерять вязкость таких жидких систем, как пасты, гели, высококонцентрированные суспензии. Кроме того, основной элемент такого вискозиметра - ротор - выполнен из диэлектрика, способного адсорбиров ать влагу на своей поверхности, что через определенное время приводит к увеличению погрешности прибора.Цель изобретения - расширение диапазона измерений.Указанная цель достигается тем, что ротациоцный вискозиметр дополнительно снабжен вторым ротационным вискозцметром, соосцо располо кенным с первым и имеющим с ним общий привод, при этом один из электродов впскозимстра выполнен в виде полого цилиндра, жестко закрепленного ца внутренней поверхности наружного цилиндра в его нижней части, а второй электрод - в виде внутреннего цилиндра, имеющего возможность вращательного и поступательного перемещения,На чертеже представлена схема ротационного вискозиметра,Ротационцый вискозиметр включает в себя кронштейн 1, приводное устройство 2 с шестернями 3 и 4, держатели 5 и 6, жестко закрепленные в кронштейне 1, внутренние электроды 7 и 8, связанные с держателями одинаковыми пружинами 9 и 10 и имеющие возможность вращаться ца подшипниках 11 и 12, зубчатые колеса 13 и 14, выполненные из диэлектрического материала (например, текстоли) и вращающиеся на подшипниках 15 и 16, наружные цилиндры 17 и 18, содержащие электрореологическую 19 и исследуемую 20 жидкости и неподвижно прикрепленные винтами 21 и 22 к зубчатым колесам 13 и 14, шкалу 23, неподвижно соединенную с электродом 7, и указатель 24, неподвижно соединенный с электродом 8. В цилиндрах 17 и 18 жестко установлены электроды 25 и 26, выполненные в виде полых цилиндров, Источник электрического напряжения ца чертеже условно це показан.Работает ротационцый вискозиметр следующим образом.Электрореологическую жидкость 19 заливают в наружный цилиндр 17, а исследуемую жидкость 20 - в наружный цилиндр 18. Оба цилиндра присоединяются к зубчатым колесам 13 и 14, следовательно, и к наружным цилиндрам 17 и 18. При этом внутренние электроды 7 и 8, связанные с держателями 5 и 6 пружинами 9 и 10, вследствие сопротивления жидкости деформировацию и вызванного этим торможения поворачиваются вокруг собственной оси на определенный угол в зависимости от вязкости жидкости в цилиндрах. Чем большая разница в величине вязкости исследуемой и калибровочной жидкости, тем ца большее число делений по шкале 23 отклоняется указатель 24.Подавая разность потенциалов на внутренний электрод 7 и выполненный в виде металлического полого цилиндра электрод 26, можно изменять вязкость электрореологической жидкости вплоть до кажущегося затвердевация, Вследствие этого появляет 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ся возможность в широких пределах изменять угол поворота электрода 7 и, регулируя величину электрического напряжения, добиваться того, чтобы указатель остановился на отметке 0. Это означает, что вязкости жидкостей в цилиндрах 17 и 18 равны, По тарировочной таблице, составленной до проведения измерений, определяют величину вязкости, соответствующую данному электрическому напряжению.Примерный состав электрореологической жидкости, используемой в данном ротационном вискозиметре, следующий, вес, /О.Дисперсная фаза(слабоэлектропроводнаяжидкость, например,трансформаторное масло) 34 - 92Активатор (например, вода) 6 Использование в данном ротационном вискозиметре электрореологических суспензий с содержанием твердой фазы от 60 вес. /о существенно расширяет пределы измерения вязкости жидкости. С помощью данного вискозиметра можно измерять вязкость как маловязких жидкостей, так и паст, гелей, высоковязких дисперсий, не заменяя электрореологцческой (калибровочной) жидкости. Благодаря этому облегчается эксплуатация прибора, экономится время на проведение измерений, отсутствует необходимость в приготовлении большого количества калибровочных жидкостей. Формула изобретения Ротационный вискозиметр, содержащий наружный и внутренний коаксиальные цилиндры, зазор между которыми заполнен электрореологической жидкостью с расположенными в ней двумя электродами, привод, источник напряжения, измерительную систему, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он дополнительно снабжен вторым ротационным вискозиметром, соосно расположенным с первым и имеющим с ним общий привод, при этом один из электродов выполнен в виде полого цилиндра, жестко закрепленного на внутренней поверхности наружного цилиндра в его нижней части, а второй электрод выполнен в виде внутреннего цилиндра с возможностью вращательного и поступательного перемещения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 168518, кл. 6 01 И 11/14, 1963.2. Заявка Юо 1996918, кл. 6 01 Х 11/14, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.Составитель В. Глебедактор И, Грузова Техред С, Антипенко Корректор Л. БрахнинЗаказ 2212,8 Изд, М 778 Тираж 1080 Подппсно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова, 2