Способ измерения вязкости жидкостей и расплавов

/ ййтФ) 1 т ьо-тек ннчзснщВбвблиотана /4 ЙАч Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. с присоединением заявки Ко (23) Приоритет 0 01 М 11/08 Государственный комитет СССР по делам изобретенйй и открытий(088,8) Дата опубликования описания 15.05.80(72) Автор изобретения В.И. Лаптев Гусевский филиал Государственного научноисследовательского института стекла(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙИ РАСПЛАВОВ Изобретение относится к способамконтроля физико-химических свойствразличных жидких сред,5В промышленности вязкость жидкостей и расплавов измеряется вибрационными вискозиметрами, которыепри наличии температурной компенсации могут работать в среде весьмавысокой температуры 1, Однако точность и надежность измерения резкоснижаются при температурах выше300 С,Известен способ измерения вязкости жидкости при возвратно-поступа 15тельном движении ее в капилляретрубке, обусловленном приложениемимпульсов давления к контролируемойжидКости, путем измерения. среднейскорости изменения давления в газовой передающей среде 2. Этот способ имеет ограниченную сферу применения вследствие необходимости .цтбора жидкости для измерения, сложности выполнения операций, сниженияточности за счет влияния на скоростьизменения давления, кроме вязкости,шероховатости поверхности капилляра,различных загрязнений в капилляре.ЗЬ Цель изобретения - повышение точ ности и надежности измерения при непрерывном контроле вязкостиЭта цель достигается тем, что капилляр заполняют газом до образования пузыря на конце капилляра, изменяют давление газа путем вертикального возвратно-поступательного перемещения капилляра между двумя .уровнями жидкости, не нарушая при этом стабильности сегмента сферы пузыря, измеряют в некоторой точке разность между давлением, которое имеет газ при движении капилляра, и давлением, которое имеет газ при неподвижном капилляре.Благодаря использованию вместо капилляра с жидкостью капилляра с пузырьком газа на конце снижается погрешность измерения (нет контакта исследуемой среды с внутренней поверхностью капилляра) и расширяется область применения,. включая объекты с высокотемпературной средой, сусяензиями и др.На чертеже показана схема реализации.Для измерения вязкости жидкости и расплавов предложенным способомформируют пузырьки газа на затопленных концах пьезометрических трубок 1,2 и сообщают возвратно-поступательное движение трубке 1 между двумя фиксированными точками с помощью электромеханической системы 3, например электропривода с эксцентриком; измеряют разность между гидростатическим давлением во время движения трубки и давлением газа в ней в момент оста- нова с помощью дифманометра 4 с измерителем 5, в цепь регистрации показаний которого включены контакты геркона 6 электромеханической системы,Для формирования пузырьков газа на торцах пьезометрических трубок 1 и 2, расположенных в точках А и Б, трубки подключают к источнику газа и при достижении в них максимальных давлений 46 и Ргг= Рсг ф -Вгде Рс 1, Рс - гидростатические давления в точках А и Б;поверхностное натяжение;Й - радиус пузырька газа,равный радиусу трубки,вентили закрывают ивключают электропривод системы 3 наподъем трубки 1 (контакты геркона 6 в цепи регистрации измерителя 5 разомкнуты).При перемещении трубки 1 из точки Б в точку А давление расплава на газ в трубке уменьшается от Рс до Рсд. и под действием давления газа в трубке Рг ) Рсг пузырек газа увеличивается в размерах на ЬВ. В результате объем, з ан имаемый газом, увеличив а- ется на Лч, и давление в трубкеч падает от Ри до Рг=Рга - ,ч (Рг 40 55 Скорость роста пузырька газа, а следовательно, величина давления в трубке в момент ее останова в точке Б (при неизменной скорости перемещения трубки) будет пропорциональна вязкости исследуемой среды Рг - Ргй = К), Разность давлений в трубках 1 и 2 измеряется дифманометром 4, а в момент останова трубки 1 по сигналу от контактов геркона б регистрируется на измерителе 5, отградуированном в единицах вязкости.Влияние изменения уровня плотности жидкости на измерение вязкости устраняется благодаря введению дополнительной трубки 2 и разностному методу измерения. 60Компенсация влияния измерения уровня и плотности на давление в подвижной трубке может быть осуществлена также за счет периодического останова ее в фиксированных точках на за данный отрезок времени и сравнениядавлений газа в трубке в момент останова рг ( .Рс (динамический режим)и через отрезок времени Рг = Р, (статический режим). Измеренная разностьдавлений Рг - Р 2 в точках остановапропорциональна вязкости исследуемойсреды,Погрешность измерения определяетсяпогрешностью измерителей давления.Класс точности промышленных дифманометров 1,0. Диапазон измерения давления определяется плотностью контролируемой жидкости или расплава и выбранной амплитудой перемещения трубки.Предложенный способ измерения вязкости осуществляется с помощью простейшей аппаратуры и может быть внедрен на различных промышленных объектах, в том числе объектах с высокотемпературными, химически активнымирасплавами. Измерения проводятся вразличных точках по глубине, приэтом в отличие от известных способовна результат измерения не влияют колебания уровня, плотность исследуемойсреды, качество поверхности капилляра,Тарировочные опыты на известномвеществе позволяют установить зависимость коэффициента К от параметровопыта: скорости, движения капилляра,диаметра капилляра, формы пузыряи т,д.Теоретические оценки коэффициентаК могут быть сделаны по известнымформулам, описывающим динамику ростапузыря в жидкости. Эти оценки весьмаприближенны,Формула изобретенияСпособ измерения вязкости жидкостей и расплавов, при котором заполняют газом капилляр, опущенный висследуемую жидкость, периодическиизменяют и измеряют давление в газе,по которому определяют вязкость,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и надежности измерений при длительномконтроле вязкости, заполняют газомкапилляр до образования пузыря наконце капилляра, изменяют давлениегаза путем вертикального возвратнопоступательного перемещения капиллярамежду двумя уровнями в жидкости, ненарушая при этом стабильности сегмента сферы пузыря, измеряют в некоторой точке разность между давлением,которое имеет газ при движении капилляра, и давлением, которое имеетгаз при неподвижном капилляре.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 . Соловьев А.Н., Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкостижидкостей. М., Наука, 1970.2 Авторское свидетельство СССРР 326486, С 01 И 11/00, 1968 (прототип),734537 Составитель Е. Устюжанин ловская Техред М. Петко Корректор Х. Вигуласное 130 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн РедакторЗаказ 32 Тираж ЦНИИПИ Государств по делам иэобр 35, Москва, Ж1019 нног тениРа комитета СССи открытийская наб., д