Ротационный вискозиметр

Сфез Сфевтскмх Соцмаектнческми РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 17,12,79 (21) 2854927/18-25с прмсоедмненмем заявки Но -(51)М, Кл.з С 01 й 11/14 Государственный комитет СССР по делам иэобретеиий и открытий(54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИИЕТР Изобретение относится к исследованию реологических свойств жидкихдвухфазных сред, в частности к определению вязкости селевого потока.Известен ротационный вискозиметр,применяемый для определения вязкостипо величине, уравновешивающей моментзакручивания,Исследуемое вещество помещаетсямежду концентрически расположеннымицилиндрами. Внешний цилиндр вращается от приложенной к нему извне силы,например от электродвигателя, а внутренний - эа счет напряжения от трений жидкости закручивается на величину, определяемую характеристикамивискоэиметра и исследуемого вещества (1 З . Однако этот вискоэнметр неудобен при исследовании вязкости двухфазных сред.Наиболее близким к предлагаемому является вискозиметр, измерительная камера которого представляет собой кольцевой трубопровод, вращающийся вокруг горизонтальной оси. При вращении трубопровода в силу возникающего трения о его стенки гидросмесь поднимается по ходу вращения камерь на некоторую высоту, которая является показателем вязкости 2) .Недостатком этого устройства является то, что при исследовании двухфазной среды, в состав которой входят твердые частицы размером до нескольких десятков сантиметров, в частности селевой массы, требуется значительно увеличить объем измерительной камеры. Исследование подобной смеси нецелесообразно,так как при сохранении принципов работоспособности указанного устройства габариты его значительно возрастут, поскольку увеличение объема рабочей камеры(за счет увеличения межцилиндрового зазора) приводит к соответствующему увеличению диаметров большего и меньшего цилиндров. При вращении измерительной 20 камеры цилиндры вращаются с равнымиугловыми скоростями, и так как габариты устройства невелики и диаметры цилиндров максимально приближены друг к другу, оба цилиндра развивают примерно одинаковую линейную скорость. С увеличением межцилиндрового зазора при одинаковой угловой скорос,ти вращения, оба цилиндра будут развивать различную линейную скорость З 0 (линейная скорость меньшего цилиндра859874 ми стенками, неподвижно соединеннымис первым цилиндром и подвижно и герметично соединенными со вторым цилин Формула изобретения будет меньше). При вращении двухфазной среды с крупными твердыми частицами например селевой массы), вязкос которой значительная, возникает перекос поверхности исследуемой среды, что приводит к понижению точности измерения перепада уровней, а следовательно, и вязкости исследуемой среды, Недостатком устройства является также и то, что если размеры шероховатости цилиндрических стенок измерительной камеры меньше размеров максимальных частиц, входящих в состав исследуемой массы, подобно селевой, возникают пограничные эффекты, приводящие к проскальзыванию исследуемого тела по поверхности измерительной камеры (движение с ядром),а последнее приводит к большим погрешностям при изучении свойств сред с большой концентрацией твердой составляющей.Цель изобретения - повышение точности при измерении вязкости двухФазных сред.Указанная цель достигается тем,что в ротационном вискозиметре, содержащем вертикально расположенную кольцеобразную рабочую камеру, частичнозаполненную исследуемой жидкостью,привод и измерительную систему, вертикально расположенная кольцеобразная рабочая камера образована поверхностями двух коаксиально установленныхцилиндров и торцовыми кольцеобраэныдром, и снабжена элементами шероховатости, а привод дополнительно содержит передаточный механизм, соединенный с первым и вторым цилиндрами.На Фиг.1 представлена схема ротационного вискоэиметра; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.Ротационный вискозиметр содержит корпус, образованный цилиндром 1 и торцовыми кольцеобразными стенками: 2, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 3. Коаксиально с цилиндром 2 установлен цилиндр 4, имеющий меньший диаметр. Внешняя поверхность цилиндра 4 и. внутренняя - цилиндра 1 образуют кольцеобразную рабочую камеру 5 вискозиметра, в которую через загрузочное окно б подается исследуемая двухфазнаяЖидко 1 гть, в частности селевая масса,заполняющая ее наполовину, Индикатором ровня массы является датчик 7.Корпусустановлен на инерционных роликах 8, роль которых могут выполнять подшипники. Цилиндрические стенки рабоЧей камеры 5 снабжены специальными элементами шероховатости 9,Торцовые стенки 2 неподвижно соединены с краями рабочей поверхности цилиндра 4, а с внутренней поверх 10 15 20 25 30 40 45 50 55 ностью цилиндра 1 образуют подвижное соединение, вращаясь в пазах с уплотнительными кольцами 10, Привод 11 служит для сообщения движения цилиндрам 1 и 4 через передаточный механизм 12, составные зубчатые шестерни которого расчитаны таким образом, чтобы цилиндрам сообщалась одинаковая линейная скорость. Устройство работает следующим образом,Вращение от привода 11 передаетсячерез передаточный механизм 12 цилиндрам 1 и 4, которые начинают вращаться с одинаковой линейной скоростью водном направлении. Загруженная врабочую камеру масса приходит в движение, а силы, обусловленные вязкостью исследуемой среды и соответствующей шероховатостью стенок камеры 5,приводят к смещению исследуемой массы в сторону направления вращенияцилиндров 1 и 4 до тех пор, пока онине уравновесятся силой тяжести столба исследуемой среды. Поверхностиуровней массы остаются практическигоризонтальными, что способствуетповышению точности измерения перепада уровней, по величине которого можно судить о вязкости исследуемой массы.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точностьопределения вязкости селевой массыпри проектировании инженерных сооружений,Ротационный вискозиметр, содержащий вертикально расположенную кольцеобраэную рабочую камеру, частично заполненную исследуемой жидкостью, привод и измерительную систему, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при измерении вязкости двухфазных сред, вертикально расположенная кольцеобразная рабочая камера образована поверхностями двух коаксиально установленных цилиндров и торцовыми кольцеобразными стенками, неподвижно соединенными с первым цилиндром и подвижно и герметично соединенными со вторым цилиндром, и снабжена элементами шероховатости, а привод дополнительно содержит передаточный механизм, соединенный с первым и вторым цилиндрами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 334960,кл.С 01 Н 11/14, 1967.2. Авторское свидетельство СГСР9 637644, кл.С 01 М 11/08, 1977прототип)..Середа Техред Корректор М,Коста ак Заказ Подпис ное илиал ППП "Патент", г.уагород, ул.Проектная 536/64 Тирак 907ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Рау комитета СССР открытийсная наб., д.4/5