Устройство для измерения вязкостижидкостей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ае дваам взвбретеиив и втхрййОпубликовано 30,01,81, Бюллетень Лю 4 Дата опубликования описания 03.02,81(72) Авторы изобретения И, П. Казанцев и В, С. Михайлин Барнаульский филиал Опытно-конструкторско бю(о"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДК ОСТЕ Й1Изобретение относится к устройствамдля измерения вязкости жидкостей, в частности к ротационным вискозиметрам, иможет быть использовано в производствехимических волокон или пленок.Известен ротационный вискозиметр,содержащий взаимосвязанные силоизмеритель в виде преобразователя перемещения,привод и чувствительный элемент 1.Известен ротационный вискозиметр,содержащий корпус и расположенный внутри него вращаемый с постоянной скоростью ротор, пластину, жестко закрепленнуюна силоиэмерительном элементе и установленную.так, что зазор между поверхностьюротора и пластиной сужен в направлениивращения ротора 21.Устройство характеризуется погрешностью измерений, обусловленной влияниемдинамического напора измеряемой средыиа чувствительный элемент,Известно также устройство для измерения вязкости растворов содержащеепроточный корпус, вращаембй с постоян 2ной скоростью конусный диск-ротор и чувствительный элемент в виде двух механически связанных секторов, охватывающих часть диска-ротора и соединенных посредством рычага со схемой регистрации. Устройство позволяет непрерывно обновлять испытуемую среду, а также имеет сравнительно малое сопротивление чувствительного элемента (секторов) динамическому напору контролируемой среды, что дает возможность использовать его в условиях переменного расхода жидкости 131,Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью в работе иэ-эа жесткой связи чувствительного элемента с пневмосиловым преобразователем, а также погрешностью измерения от проскальзывания ротора и деформации чувствительных секторов.Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения вязкостиз 80082 жидкостей, содержащем проточный корпус , и расположенный в нем вращаемый с постоянной скоростью рото), чувствительный элемент в виде двух механически связанных пластин, жестко соединенных с рычагом, и схему регистрации, пластины чувствительного элемента выполнены в форме сегментов с другой окруж - ности с центром в точке поворота рычага, а ротор выполнен в виде кольца, рабочие поверхности которого и поверхности чувствительного элемента снабжены рифлениями.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.1Устройство содержит проточный корпус 1, ротор - кольцо 2, чувствительный элемент (сегменты) 3, рычаг 4; схему регистрации, включающую узел 5 сопло - заслонка, сильфон б обратной связи, пневмореле 7, входной 8 и выходной 9 штуцеры реле и пружину 10; а также метал - лическую мембрану 11 с центром поворота рычага.Устройство работает ,следующим образом.Через корпус 1 непрерывно протекает измеряемая жидкость, При вращении ротора 2 боковая поверхность кольца за счет вязкостных сил увлекает в зазор между секторами жидкость, где вследствие сдвиговых напряжений измеряемой жидкости возникает усилие, действующее на чувствительный элемент 3. В результате рычаг 4 поворачивается относитель 35 но своего центра - металлической мембраны 11 - и действует через пружину 10 на пневмосиловой преобразователь, который изменяет свой сигнал на выходе пропорционально изменению вязкости жидкости растворов, Отсутствие жесткой связи чувствительного элемента с преобразо - вателем существенно повышает надежность и стабильность работы вискозиметра, так как чувствительный элемент и преобразо -45 ватель не испытывают перенапряжений и ударов.Известно, что усилие, действующее на чувствительный элемент вискозиметра, равно 3 5 4 1 3 4 5ние равнодействующейсилы относительно центра поворота датчика;Ф - вязкость измеряемойжидкости,Из формулы видно, что линеаризациявыходного сигнала Р =-Е(% ) возможналишь при условии постоянства коэффици ентов К -К 5Предлагаемое техническое решениеобеспечивает постоянство указанных коэффициентов, вследствие чего выходнойсигнал достаточно линеаризирован.При смещении чувствительного элемента постоянство активной площади пластин рабочего зазора и направления равнодействующей силы обеспечиваетсятем, что чувствительный элемент выполняют в форме сегмента с дугой окруж -ности с центром в точке поворота рыча -га, при этом длина дуги и стрела сегмента вьюираются с учетом допустимогоуглового перемещения чувствительногоэлемента.Погрешность измерения, обусловленную деформацией чувствительных пластин(сегментов), уменьшают за счет уменьщения размеров сегментов, исходя из того,что полезное усилие, действующее начувствительный элемент вискозиметра,в основном расположено в диаметральнойплоскости, ближе к краю диска, где наиболее велика окружная (линейная) скорость. В связи с этим диск вискозиметра выполняют в виде кольца с боковымирабочими поверхностями а сегментычувствительного элемента охватываютлишь щирину кольца диска, Таким образом, сокращается площадь чувствитель -ных пластин при достаточном сохраненииполезного усилия.Известно также, что усилие, действующее на чувствительный элемент, возникает за счет сдвиговых напряжений измеряемой среды, однако при определенныхусловиях, например уменьщении вязкостиизмеряемой среды, возможно частичноепроскальзывание диска или кольца, чтоприводит к искажению сдвиговых напряжений, а следовательно, к ошибке измерения. Йля устранения этого недостаткарабочая поверхность кольца и сегментовснабжена рифлениями, где К - К - коэффициенты, учитываю 1 5щие активную плошадь пластин, рабочий зазор, деформацию пластин, проскальзывание и направлеФормула изобретения1. Устройство для измерения вязкостижидкостей, содержащее проточный кор -пус и расположенный в нем вращаемый спостоянной скоростью ротор, чувствчтель5 8008 ный элемент в виде двух механически связанных пластин, жестко соединенных с рычагом, и схему регистрации, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. повыщения надежности и точности измерений, пластины чувствительного элемента выполнены в форме сегментов с дугой окружности с центром в точке поворота рычага, а ротор выполнен в виде кольца с боковыми рабочими поверхностями.2; Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что рабочие поверхнос 1 о 3. Авторское свидетельство СССРИо 200310, (01 й 11/14, 1967 (прототип). Составитель В. ВощанкинМихеева Техред М,Коштура Корректор С, Шекма дактор 918 дписное го комитета СССний и открытийРаушская набд,/5 Филиал ПГ 1 П "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 10408/57 Тир ВН И ИЛИ Государ ствен по делам изобре 113035, Москва, Ж26 6ти кольца и сегментов снабжены рифлениями. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 575546, кл. 6 01 й 11/14, 1976. 2, Авторское свидетельство СССР Хо 380995, кл, 6 01 Я, 11/14, 1973.