Ротационный вискозиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 6 01 М 11 1 1 ТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСИОЬ ИДЕТЕЛЬСТВ рапа ство рото ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54 Н 57) 1. РОТАЦйОННЫН.ВИСКОЗИИЕТР, содержащий статор+ плавающийротор с магнитной вставкой и устройдля измерения угловой скоростира, отличающийся,8010 367 А тем, что, с целью упрощения конст укции вискозиметра и расширения ди зона исследуемых скоростей сдама, ротор выполнен в виде трубки с плоскопараллельными торцами, лежащими в плоскости, перпендикулярной к ее образующей, содержащей герметичную перегородку во внутренней полости, при этом магнитная вставка закреплена на перегородке.2, Вискозиметр по,п. 1, о т л ич а ю щ и .й с я тем, что статор выполнен со срезом в нижней его части в.плоскости, перпендикулярной к образующей статора, а его верхняя ; часть снабжена патрубком с запорным устройством.Недостаток такой системы заключается в том, что в вычислениях ис 40пользуется некоторый усредненный .градиент скорости, так как на результаты измерений. оказывают влияние ис-, кажения градиента в зазоре между донными участками поверхности ротора 45 и статора. Для уменьшения этого искажения дно ротора и статора выполняют в виде полусферы, Учитывая то, что материалом здесь служит стекло, эти узлы являются технологически 50 сложными деталями, Малейшее отклонение от идеальности выполнения полусфер и цилиндрической боковой поверхности приводит к прецессии ротора во время измерений, что отрицатель" 55 но в лияет на результаты эксперимента и вносит дополнительную погрешность. Особенно это сказывается на Изобретение относится к измерительным приборам, а более конкретнок приборам для измерения вязкостижидкостей, и может быть использовано для измерения вязкости разбавленных растворов полимеров при разныхградиентах скорости.Известен магнитный ротационныйвискоэиметр, содержащий наружныйнеподвижный и внутренний вращающийся с магнитной вставкой цилиндры,измерительную систему и привод вращения внутреннего цилиндра 1.Недостатками данного вискоэиметраявляются низкая точность измеренийв результате возможной прецессиивнутреннего, цилиндра, а также сложность конструктивного выполнения вискозиметра,. так как его внутреннийцилиндр заключает в себе свободноплавающий в эталонной жидкости поплавок,Известен ротационный вискоэиметр,используемый в вискозиметрии жидкостей при малых градиентах скорости. в измерительном, зазоре, содержащийстатор, плавающий ротор с магнитнойвставкой и устройство для измеренияугловой скорости ротора,Центровка ротора в данном вискозиметре осуществляется поверхностными силами, действующими на верхний его торец. Внутри ротора укреплен стальной диск, Вязкость исследу.емой жидкости определяют по скоростивращения ротора, когда вся системанаходится во вращающемся магнитномполе 1 2,О 5 20 25 30 35 относительно больших скоростях вращения ротора,Цель изобретения - упрощение конструкции вискозиметра и расширениедиапазона исследуемых скоростей сдвига.Для достижения поставленной целив ротационном вискозиметре, содержа.щем статор, плавающий ро гор с магнитной вставкой и устройство для измерения угловой скорости ротора, последний выполнен в виде трубки с плоснопараллельными торцами, лежащимив плоскости, перпендикулярной к ееобразующей, содержащей герметичнуюперегородку во внутренней полости,при этом магнитная вставка закреплена на перегородке.Х роме того, статор может быть выполнен со срезом в нижней его частив плоскости, перпендикулярной к образующей статора, а его верхняя частьснабжена патрубком сзапорным устРой ст вом,Такое выполнение предотвращаетстекание исследуемой жидкости по егостенкам при заполнении воздухом всейдонной области статора, что такжеобеспечивает возможность расширитьдиапазон исследуемых скоростей сдвига.На фиг.1 представлен ротационный вискозиметр, где донная частьротора отделена от жидкости пузырьком воздуха; на фиг, 2 - то же, гдевоздушная прослойка занимает почтивесь объем нижней части статора, ана свооодной поверхности жидкости,находящейся в зазоре, образуется мениск; на Фиг, 3 и 1 - варИанты положения ротора в вискозиметре со статором, выполненным со срезом в нижней его части,Вискозиметр содержит статор 1, в который заливают исследуемую жидкость 2, роторв виде трубки с плоскопараллельными торцами, лежащими в плоскости, перпендикулярной к ее образующей, На разделяющей перегородке ч укреплена магнитная вставка 5 в виде стального диска.Донная часть ротора отделена от жидкости пузырем воздуха 6, На свободной поверхности жидкости образуются мениски 7, которые центрируют ротор 3, При выполнении.статора 1 со срезом в нижней части, перпендикулярной к образующей статора, верхняя3 1 й его часть закрыта пробкой 8, В нее введена трубка 9 с краном 10.Вискозиметр работает следующим образом.В статор 1 (Фиг, 1) заливают исследуемую жидкость 2. Затем туда опускают ротор 3, который удерживается поверхностными силами, действующими на верхний торец, Но при этом в донной части ротора под действием таких же сил образуется пузырь воздуха 6 с идеально симметричной относительно продольной оси поверхностью. Далее систему ротор - статор помещают во вращающееся магнитное поле. При этом, как показали испытания, прецессия ротора отсутствует , К тому же при этом существенно снижа-. ются требования к форме дна статора, которое в опытном образце было выполнено в виде произвольной полусферы, В случае принудительного нагнетания воздуха под ротор воздушная прослойка занимает все пространство донной части статора и влияние донной части статора полностью устраняется. А так как центрирующие силы действуют уже на верхний и нижний торец, то положение ротора становится еще более устойчивыы. Это обстоятельство позволяет снизить повышенную требовательность к балансиров" ке массы ротора и юстировке системы 32367ротор " статор относительно вертикальной осевой линии. С .целью пре"дотвращения вытекания йсследуемойжидкости, наиболее вероятного прибольшом зазоре между ротороми статором, нижний конец последнего имеетплоский срез (фиг. 2); В этом вари"анте мениск обеспечивает центровкунижнего торца ротора и предотвраща 10 ет вытекание исследуемой жидкости,Для поддержания ротора во взвешенномсостоянии из верхней полости статора через трубку 9 производят откач"ку части находящегося там воздуха до15 уравновешивания ротора 3 в необхо.димом положении (Фиг. 3 и ч)Испытания вискоэиметра показаливисокую стабильность эксперимента,При относительно высоких скоростяхо сдвига прецессия ротора полностьюотсутствует. При сохранении зазорамежду ротором и статором таким жепо размерам, как в прототипе, возможно увеличить диапазон исследуемых25 скоростей сдвига в 2-5 раз, Крометого, предлагаемый вискозиметр исключает необходимость выполнения та"ких технологически сложных деталей,как стеклянные полусферы идеальнойзо Форююг, беэ наличия которых невозможно произвести.измерения с необходи-,мой точностью, пользуясь известнымв искозиметром,1032367 Составитель В.филатоваТехред Т.Иаточка Ред С.Пекарь ктор В.Бут Заказ 5393/48 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий