Вискозиметр непрерывного действия

О й ИСАЙ И Е 11182809ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. 1 л,з6 01 Х 11/10 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(43) Опубликовано 07,05,81. Бюллетень5) Дата опубликован писания 07.05.8 72) Автор изобретения 71) Заявитель ГВ. С, Диденко дарственный институт по проектированию и ис работам в нефтяной промышленностователь ским 4) ВИСКОЗИМЕТР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТ т осуществлять не- вязкостью жидкоУстройство относится к измерительной технике, а именно к вискозиметрам для измерения вязкости жидкостей в потоке, например нефтепродуктов, в условиях трубопроводного транспорта или технологическо го процесса.Известны поплавковые вискозиметры, в которых твердое тело с удельным весом большим, чем у жидкости, удерживается потоком жидкости во взвешенном состоя нии, При этом вязкость определяется или по положению поплавка при постоянном расходе жидкости через камеру вискозиметра или по расходу жидкости при постоянном положении поплавка относительно 5 камеры вискозиметра, Они дают непрерывную информацию о вязкостных свойствах контролируемого продукта и могут быть легко автоматизированы 1.В вискозиметрах периодического и не прерывного действия камера вискозиметра, как правило, представляет собой цилиндрическую или коническую трубку, а в качестве рабочего тела (падающего тела или поплавка) используются преимущественно 25 плохо обтекаемые тела, обтекание которых происходит с отрывом пограничного слоя.Прп этом сопротивление давлений может оказаться во много раз больше сопротивления трения и составлять основную часть ЗО профильного сопротивления. Например, для сферы эта величина составляет 0,1 и ниже.Иногда с целью создания ламинарного потока используют профилированное твердое дело. Это позволяет увеличить долю сопротивления трения в профильном сопротивлении и тем самым повысить чувствительность и точность прибора.Однако для толстых обтекаемых тел сопротивление давлений не исключается, а диапазон скоростей и чисел Рейнольдса безотрывного течения относительно узок. При использовании же тонких профилированных обтекаемых тел поверхность трения значительно уменьшается, а следовательно, снижается чувствительность и точность измерения приборов.Известен также вискозиметр, в котором поплавок помещен в вертикально направленном потоке контролируемой жидкости 2.Вискози метр позволяепрерывный контроль засти.Непрерывность обеспечивается регулированием производительности насоса. При измерении вязкости поплавок находится во взвешенном состоянии, а вязкость жидкости определяется по величине тока в цепи двигателя насоса. Недостатком этого вискозиметра является то, что поплавок выполнен в виде цилиндрического плохо обтекаемого тела, что снижает точность и чувствительность измерений прибора и осуществляет измерение вязкости в узком диапазоне.Цель предлагаемого изобретения - повышение чувствительности и точности измерений вискозиметра.Это достигается тем, что в вискозиметре, имеющем камеру, поплавок, стабилизатор, систему подачи жидкости и индикатор вязкости, поплавок выполнен в виде полого тонкостенного концентрично расположенного в камере вискозиметра цилиндра с отношением радиуса поплавка к внутреннему радиусу камеры вискозиметра 0,58.Использование в качестве рабочего тела в вискозиметре тонкостенной трубки обуславливается следующими предпосылками. Известно, что тонкая гладкая пластина обтекается без срывов пограничного слоя при нулевом угле атаки при максимальных рейнольдсовых числах по сравнению с другими телами.Тонкостенная же трубка представляет собой замкнутую пластину, При этом поверхность вязкостного трения почти удваивается по сравнению со сплошным цилиндром, а профильное сопротивление практически сводится к сопротивлению трения, обусловленного только вязкостью. Это значительно повышает чувствительность и точность измерений вискозиметра.Другим важным условием для повышения чувствительности и точности измерений прибора является то, что отношение радиуса трубки к внутреннему радиусу камеры вискозиметра составляет вполне определенную величину, а именно 0,58, при которой во время течения жидкости через камеру вискозиметра суммарное сопротивление трения на внутренней и внешней стенках поплавка составляет максимальную величину,Соблюдение полученного соотношения является очень важным фактором в повышении чувствительности и точности измерений прибора. Так, при увеличении отношения радиуса рабочего тела к внутреннему радиусу камеры вискозиметра с 0,58 до 0,90 сопротивление трения, действующее на стенках рабочего тела, уменьшается в 2,3 раза.Для стабилизации потока перед поплавком и после него могут быть использованы стабилизирующие устройства, которые представляют собой полые цилиндры, равные по диаметру рабочему телу.На чертеже приведен общий вид устройства.Вискозиметр состоит из вертикально расположенной цилиндрической камеры 1, поплавка 2, представляющего тонкостенную трубку, стабилизаторов 3 потока, насосного блока 4, датчика 5, блока управления электродвигателем насоса 6, расходомера 7,вторичного прибора 8, проградуировапногов единицах вязкости, и соединительных каналов 9. Прибор подсоединяют к трубопроводу (или емкости) 10 с контролируемойжидкостью через запорную арматуру 11.Вискозиметр работает следующим образом,Контролируемая жидкость из трубы (ем 10 кости) 10 через запорную арматуру 11 спомощью насосного блока 4 подается в вертикально расположенную камеру вискозиметра 1. Проходя стабилизатор 3, потокстабилизируется и, обтекая поплавок 2,15 удерживает его во взвешенном состоянииза счет сил вязкостного трения, Регулирование расхода для поддержания поплавкаво взвешенном состоянии осуществляется спомощью системы подачи жидкости, вклю 20 чающую в данном случае датчик 5, блокуправления электродвигателем 6 и насосный блок 4. Количество жидкости, проходящей через камеру вискозиметра, определяется по расходомеру 7. К расходомеру мо 25 жет быть подключен вторичный прибор 8,гроградуированный в единицах вязкости ипри необходимости сблокированный с самописцем.Предложенная конструкция вискозиметраЗО обладает высокой чувствительностью, точностью и может быть использована длянепрерывного измерения вязкости в широком диапазоне. Приоор позволяет измерять вязкость жидкостей на потоке в усло 35 виях трубопроводного транспорта или технологического процесса, например, прп перекачке нефтей и нефтепродуктов по магистральным и промысловым нефтепроводам ипродуктопроводам, при смешении нефтей,40 при термообработке высокозастывающихнефтей и т. д.Формула изобретения45Вискозиметр непрерывного действия, состоящий из проточной камеры, поплавка, системы подачи жидкости и измерителя положения поплавка, отличающийся тем, 50 что, с целью повышения чувствительности иточности измерения устройства, поплавок выполнен в виде тонкостенной, концентрично расположенной в проточной камере трубки с отношением радиуса трубки к 55 внутреннему радиусу камеры 0,58.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 60 1. Сато С. Поплавковые вискозиметры Отомэсен, 1967, т, 12, с. 32 - 34,2. Лвторское свидетельство СССР158143, кл. 6 01 К 11/10, 1962 (прото 65 тип) .828019 Составитель В. ФилатоваТекред А. Камышникова Корректор О. Силуянова Редактор Т. Глазова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 727/1 Изд.302 Тираж 915 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5