Способ определения вязкости жидкости и устройство для его осуществления

(19 01 И 11 О САНИ РЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ У ВТОРСНОМУ ргичес СССР1983.ССР1980. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Днепропетркий институт им(56) Авторское свидетельствоР 1059488, кл. С 01 И 11/10,Авторское свидетельство СУ 934316, кл. С О Х 11/10,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение касается определения реологических характеристик дисперсных систем, в частности вязкостижидкостей при высоких гидростатических давлениях. Цель изобретенияповышение точности измерения вязкости жидкости при ее сжатия путем поддержания постоянного гидростатического давления, Для этого в камере, заполненной испытуемой средой, осуществляют принудительное осевое движениедвух штоков в одном направлении и поусилию, оказываемому на штоки испытуемой средой, определяют реологические параметры. 2 с. и 1 з,п. ф-лы,2 ил.Изобретение относится к способам и устройствам для определения реологических характеристик дисперсных систем, в частности вязкости жидкостей (иХ эмульсий и суспенэий) при высоких гидростатических давлениях.Целью изобретения является повышение точности измерения вязкости жидкости при ее сжатии путем поддержания в ней постоянного гидростатического давления.На фиг. 1 приведена общая схема устройства для осуществления способа определения вязкости жидкости; на фиг. 2 - схема соединения датчиков при использовании предлагаемого устройстваУстройство включает в себя болты 1 для взаимного соединения ограничительных скоб; опоры 2 камеры-контейнера; скобу-ограничитель 3 перемещения штока, камеру-контейнер 4, узел 5 уплотнения штока 8, уплотнение 6 штока 8, датчик 7 давления на шток 8, шток 8 ("левый"), винт-заглушку 9, сбоку-ограничитель 10 перемещения штока 14, крушку 11 камеры-контейнера, узел 12 уплотнения штока 14, уплртнение 13 штока 14, шток "правый")14, датчик 15 давления на шток 14, полость, 16 камеры-контейнера, заполненную исследуемой жидкостью, блок 17 , суммирования сигналов от датчиков 7 и 15 давления соответственно на штоки 8 и 14, блок 18 усиления суммарного сигнала, блок 19 фиксации усиленного суммарного сигнала.Кроме того, Р, 0 (фиг. 1) диаметры штоков 8 и 14 и внутренний диаметр камеры 4 соответственно.Устройство состоит из камеры 4 с завинчивающейся крышкой 11. В камере 4 и крышке 11 соосно установлены узлы 5 и 12 уплотнения с уплотнениями 6 и 13. Через уплотнительные узлы 5 и 12 с уплотнениями 6 и 13 в полость 16 камеры входят соосные штоки 8 и 14 равного диаметра О, . Внутренняя полость 16 диаметром 0 образована внутренней поверхностью камеры 4, частью внутренней поверхности крышки 11 и поверхностями узлов 5 и 12 уплотнения, Во внутренней полости 16 находится исследуемая жидкость, которую подают в полость 16 через отверстие в камере, уплотняемо винтом 9. Жидкость заполняет зазоры между боковыми поверхностями штоков и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 камеры, а также между входящими в камеру торцами штоков соответственно. Камера 4 жестко соединена с неподвижными опорами 2. Торцы штоков, противоположные торцам, входящим в камеру, упираются в ограничители 3 и 10 осевого перемещения, выполненные в виде скоб. Ограничительные скобы 3 и 10 соединяются друг с другом в узлах взаимного сочленения болтами 1. На ограничительных скобах 3 и 10 в местах их контакта с торцами штоков 8 и 14 установлены датчики 7 и 15 полого осевого давления соответствено, Датчики 7 и 15 соединены с блоом 17 суммирования их сигналов, усилителем 18 суммарного сигнала и устройством 19 фиксации суммарного сигнала.Устройство работает следующим образом.В камеру 4, жестко соединенную с опорами 2, при снятой крышке 11 и вывинченном уплотнительном винте 9 устанавливают со стороны полости 16 уплотнительный узел 5 с уплотнением 6 и вставленным в него по скользящей посадке штоком 8. В крышку 11 вставляют уплотнительный узел 12 с уплотнением 13 и вставленным в него штоком 14. После этого крышку 12 навинчивают на камеру 4. Далее через отверстие для винта 9 в полость 16 заливают исследуемую жидкость до полного заполнения полости 16. Далее завинчивают уплотнительный винт 9, герметиэируя тем самым полость 16 камеры 4, Затем к выступающим за уплотнительные узлы торцам штоков 8 и 14 подводят ограничители 3 и 10 осевого перемещения, на которых в местах контакта с торцами штоков предварительно установлены датчики 7 и 15, оттарированные на полное осевое усилие. Совместив соответствующим образом узлы взаимного кремления ограничительных скоб 3 и 10, скобы взаимно соединяют болтами 1. По мере затяжки. болтов скобы 3 и 10 сближаются "заставляя" сближаться торцы штоков 8 и 14. Объем камеры 16 вследствие этого уменьшается, находящаяся в ней жидкость вследствие герметичности камеры сжимается, давление жидкости повышается. Давление жидкости воздействует на торцы штоков, воспринимается соответственно датчиками 7 и 15 полных осевых усилий, сигнал от кото 1359720рых суммируют в блоке 17, усиливается в усилителе 18 и фиксируется прибором 19. По показаниям прибора 19 определяют значение давления в камере.Когда давление в камере достигнет требуемого, прекращают затяжку болтов 1. Затем устанавливают подвижную ча:.- ;стройства в исходное положение. (алее подвижную часть устройства соединяют с приводом его осевого перемещения, например, сердечником, втягиваемым или выталкиваемым из обмотки электромагнита (не показан). 15 Прибор готов к работе. На следующем этапе исследования осуществляют замер величины суммарного осевого давления на штоки 8 и 14 при их движении. Для этого включают привод, который начинаО ет толкать соединенные скобы 3 и 10, например, в направлении, показанном на фиг. 1 сплошной стрелкой, со скоростью Ч. При этом скоба 3 перемещается вправо, толкая шток 8 в полость 25 16 камеры 4, Шток 8, внедряясь в полость 16, стремится уменьшить ее объем, при этом жидкость в полости 16 стремится повысить свое давление, но этого не происходит, так как внедрение штока 8 в полость 16 приводит к вытеснению из полости 16 штока 14. Так как диаметры штоков равны, жидкость сохраняет свое исходное гидро- статическое давление при внедрении штока 8, равном выходу штока 14, а именно такое равенство перемещений штоков и есть единственно возможным при жестко фиксированном болтами 1 положении скоб 3 и 10 относительно торцов штоков 8 и 14.Таким образом, воздействие привода на соединенные скобы обеспечивает осевое совместное движение штоков в одном направлении с одинаковыми ско ростями. При движении штоков на шток 8 действует полное осевое усилие. Формула изобретения501. Способ определения вязкости жидкости, включающий принудительное движение в камере с исследуемой жидкостью двух соосно установленных штоков, одному из которых сообщают осе вое перемещение, и замер параметровдвижения второго штока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения вязкости жидкости при ее сжатии путем поддержания постоянного гидростатического давления, оба штока синхронноперемещают в осевом направлении в одну сторону с равными скоростями, замеряют при этом осевое усилие, воздействующее на каждый шток, и определяют вязкость жидкости по формуле( Усоответственно, М,Ч - скорость движения штоковв установившейся стадии,м/с,Р - дифференциал Р суммы осевых усилий на штоки Р повремени, значение котороговзято для установившейсястадии, когда Р = сопзс,н/с,2. Устройство для определения вязкости жидкости, содержащее камеру,датчик давления и два входящих в камеру соосных штока, один из которыхимеет возможность осевого перемещения и торцом, противоположным торцу,входящему в камеру, оперт на ограничитель осевого перемещения, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения вязкости жидкости при ее сжатии путемподдержания постоянного гидростатического давления, оба штока выполнены одного диаметра, имеют возможностьосевого перемещения и торцами, противоположными входящим в камеру,оперты на ограничители осевого перемещения, выполненные в виде скоб сузлами их взаимного сочленения,3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно снабжено датчиком давления,причем каждый из датчиков давлениярасположен на ограничительной скобесоответствующего штока в месте контакта торца штока со скобой и соединен с блоком суммирования сигналов.1359720 иг,едактор Л.Повх Корректор С.Черни Заказ 6150/ писное оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Моск