Способ юстировки ротационного вискозиметра

1672303 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 191 (11) с О 1 М 11/14 ВЕННЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМСССР ГОСУДАРСПО ИЗСБПРИ ГКНТ Ио ННО. ИБД ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное кбиологического приан СССР(57) Изобретениеонным вискоэиметрмической системойк способам их юстиртения - повышение тся к ротаци- агнитодинаса ротора и Цель изобрести измерения тно м с очн раз хо Прителей в широком диападеформации (порядка 0требует сходимости перротора порядка 1 ОЦелью изобретения является повышение точности измерения равязкости путем повышения сход орезультатов измерения.На чертеже представлен роный висноэиметр с магнитным тацион- поЛвесом 4) СПОСОБ 1 ОСТИРОВКИ РОТАЦИОННОГО ностнои вязкости путем повышенияс димости результатов измерения.этом совмещают оси вращения привода АБ с осью вращения ротора С 1,перемещая микрометричес ким узлом 1пластину 3 горизонтально вместе сприводом 5 вращения по координатеотносительно ротора 1. Регистрируяпо индикатору 11 величину смещенияпривода 5, а на блоке 6 - период Изобретение относится к ротационным вискозиметрам с магнитолинамической системой подвеса ротора и способам их юстировки, причем данные вискозиметры в основном предназначены ля определения малых (порядка 1 О -1 О Па с) разностей динамической вязкости между слабо концентрированными (порядка 1 - 0,11) раствора ми, например, биополимеров и раствори вращения ротора 1, определяют зави.симость периода врац)ения ротора отположения привода относительно ротора. Затем находят по этой зависимости такое положение привода отно"сительно ротора на координате Х,при котором период вращения роторамаксимальный, и, перемещая пластину 8, устанавливают привол в этоположение по координате Х. Аналогичным образом определяют зависимость периода вращения ротора отположения привода относительно ротора, перемещая привод горизонтально по координате У, перпендикулярнойоси Х. После чего находят по этойзависимости такое положение приводаотносительно ротора на координате )(,при котором период вращения роторамаксимальный и, перемещая пластину8, устанавливают привод в это положение. Затем фиксируют положениепривода относительно ротора фиксаторами 9, при котором период вращенияротора максимальный для двух взаимноперпендикулярных координат Х и У,1 ил, 1672303Ротационный вискозиметр с магнитным порвесом содержит систему автоматического регулирования безопорного подвешивания ротора 1, состоящую из дифференциального датчика положения 2, блока 3 регулирования положения ротора и соленоила 4, Ротаципнный вискозиметр сорержит также привод 5 вращения и блок 6 измерения периода 1 О вращения ротора 1, устройства 7 горизонтального перемещения привода 5 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, выполненное в виде пластин 8 с Фиксаторами 9 положения (по казан только один фиксатор положения), на которой укреплен привод 5, при этом пластина 8 связана с микро- метрическими узлами 10 (не показан один из двух взаимно перпендикулярно расположенных микрометрических узлов) ее перемещения в двух взаимно ,перпендикулярных направлениях.Устройство 7 перемещения привода 5 соединено с индикаторами 11 (по казан один иэ двух взаимно перпендикулярно расположенных индикаторов) его положения по двум взаимно перпендикулярным координатам.Пластина 8 упирается в пружину обратного хода 12. Яаговый электродвигатель 13 привода 5 вращения установлен во втулке 14, закрепленной в пластине 8 с возможностью вертикального перемещения. Фиксация положения втулки 14 обеспечивается винтом 15, Индикатор 11 связан с устройством 7 горизонтального перемещения привода 5 подвижным штоком 16, На валу шагового электродвигателя 13 установлен крон штейн 17 с постоянными магнитами 18, Шаговый двигатель 13 связан с блоком 19 задания скорости вращения 5 привода.45Ротор 1 содержит цилиндр 20 из не- магнитного электропроворнпгп материала с отверстием 21, В верхней части ротора укреплен сердечник 22 из феррита. Ротор 1 беэопорно подвешен в вискозиметрической камере 23, рабочий объем которой закрыт пробкой 24 и связан с узлом заполнения (не показан) эаправочными капиллярами 25 и 26, Термостатирующий объем вискоэиметрической камеры 23 связан с внешним термостатом (не показан) патрубками 27 и 28 (стрелками указано направление течения жиркости). Оптическая система регистрациипериода вращения ротора состоит изисточника 29 света, линз 30 и 31, световара 32 и Фототриода 33, связанного с блоком 6 измерения периора вращения ротора 1, Вискозиметрическаякамера 23 вместе с соленидом 4 укреплена на кронштейне 34, установленном на горизонтальном основании 35.На этом же горизонтальном основанииустановлена пластина 8,Причем вискозиметрическая камера23 вместе с соленоидом 4 установленаотносительно горизонтального основания так, что ее ось перпенрикуляр"на горизонтальной плоскости основания 35Пластина 8 установлена на горизонтальном основании так, что ось привода 5 вращения перпендикулярна горизонтальной плоскости основания 35,Ротационный вискоэиметр работаетследующим образом.Вискозимстрическая камера 23 через заправочные капилляры 25 и 26заполняется жидкостью. В рабочемрежиме ротор 1 безопорно подвешен взаданном положении при помощи магнитодинамического подвеса. При перемещении ротора 1 в вертикальном направлении сердечник 22 ротора смеща-.ется из положения, симметрично относительно дифференциального датчика 2положенияСмещение сердечника 22относительно дифференциального датчика 2 положения вызывает появлениесигнала разбаланса, Этот сигнал подается на блок 3 регулирования положения ротора, который изменяет ток всоленоиде 4, так, что воздействуяна сердечник 22 ротора 1 и возвращаяротор 1 в исходное положение, сигналраэбаланса сводится к нулю, тем самым поддерживая в постоянном положении.Вращение ротора обеспечиваетсяприводом 5 вращения,Шаговый двигатель 13, управляемый блоком 19 задания скорости вращения 5 привода, вращает кронштейн 17с укрепленными на нем магнитами 18,Вращение постоянных магнитов 18 создает вращающееся магнитное поле, которое возбуждает в цилиндре 20 изэлектропроводного материала вихревые токи, Магнитное поле последнихФвзаимодействуя с вращающимся магнитным полем, приводит цилиндр 20 и516723соединенный с ним ротор 1 во вращение (т,е, вращение цилиндра обеспечивается по принципу вращения ротора асинхронного двигателя). Ротор 1вращается с постоянной скоростью,когда момент сил трения, пропорциональный измеряемой вязкости жидкости, уравновешивается моментом силвозбуждаемых в цилиндре 20 вращающимся магнитным полем, при этомпериод вращения ротора пропорционален измеряемой вязкости,Период вращения ротора 1 измеряется следующим образом, 15Световой поток от источника 29света фокусируется линзой 31 на торцесветовода 32, проходит через световод32 и фокусируется линзой 30 на отверстии 21. После отверстия 21 сфокусированный световой поток попадает нафототриод 33. При вращении роторасветовой поток периодически прерывается, изменяя при этом амплитудутока с фототриода 33. Блок 6 измерения периода вращения ротора 1 измеряет период следования импульсов с фототриода 33, тем самым измеряетсяпериод вращения ротора 1.Задание и поддержание необходимойтемпературы жидкости в рабочем объеме вискозиметрической камеры 23обеспечивается термостатирующей жидкостью, которая прокачивается внешним термостатом через патрубки 27 и28 и термостатирующий объем вискозиметрической камеры 23.,10 стировку ротационного вискозиметра производят следующим образом.Установку привода 5 вращения относительно ротора 1 в такое положение,при котором вертикальные колебанияротора 1 не влияют на воспроизводимость периода вращения ротора 1, проводят вертикально, перемецая втулку 4514 в пластине 8 вместе с шаговым двигателем 13 и кронштейном 17 с постоянными магнитами 18, Найденное положение фиксируют винтом 15.50Совмещение оси вращения привода 5с осью вращения ротора 1 обеспечивают, перемещая пластину 8 горизонтально вместе с приводом 5 вращенияпо двум взаимно перпендикулярным коор 5динатам Х и У при помощи микрометрических узлов 10.При этом способ юстировки ротационного вискозиметра, т,е, совмещение 036оси вращения привода с осью вращения ротора заключается в следующем.Микрометрическим узлом 10 перемещают пластину 8 горизонтально вместе с приводом 5 вращения по координате Х относительно ротора 1. При этом, регистрируя по индикатору 11 величину смещения привода 5, а на блоке 6 период вращения ротора 1, определяют зависимость периода вращения ротора от положения привода относительно ротора, Затем находят по этой зависимости такое положение привода относительно ротора на координате Х, при котором период вращения ротора максимальный, и, перемещая пластину 8, устанавливают привод в это положение по координате Х, Яналогичным образом определяют зависимость периода вращения ротора от положения привода относительно ротора, перемещая привод горизонтально по координате у (не указана), перпендикулярной оси Х (т.е. перпендикулярной плоскости чертежа). После чего находят по этой зависимости такое положение гривода относительно ротора на координате У, при котором период вращения ротора максимальный, и, перемещая пластину 8, устанавливают привод в это положение. Затем фиксируют положение привода относительно ротора фиксаторами 9, при котором период вращения ротора максимальный для двух взаимно перпендикулярных координат Х и т.Зависимость периода вращения ротора от положения привода по отношению к ротору носит колоколообразный характер (близко к параболе), причем в точке максимального периода тангенс угла наклона касательной к кривой равен нулю, а это значит, что при максимальном периоде, т.е. при совмещении оси вращения привода с осью вращения ротора, период вращения ротора практически не зависит от его случайных горизонтальных смецений,Таким образом, совмещение оси вращения привода с осью вращения ротора исключает прецессию ротора, а следовательно, увеличивает точность измерения. Кроме того, повышается чувствительность вискозиметра к измерению вязкости за счет уменьшения связи между ротором и магнитами привода.Способ юстировки ротационного вискозиметра обеспечивает возможность1672303 формула изобретения 1 О 15 СоставительТехред ья орректор Л,П актор И,Лерб Подписное ытиям при ГКНТ / Заказ 179 ВНИИПИ Госу ираж итет о изобретениям и откр 35, Раушская наб., д. твенного к 113035 И Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,191 контролируемого совмещения с высокой точностью оси вращения привода с осью вращения ротора, что исключает прецессию ротора, а следовательно, повышает точность измерения за счет повышения сходимости периода вращения ротора до величины порядка 10 4, кроме того повышается чувствительность вискозиметра к иэмельчению вязкости приблизительно в 2 раза. Такая сходимость и чувствительность позволяют измерять малые из-ь менения вязкости (порядка 10 10 т Па с) ) слабоконцентрированных растворов биополимеров по отношению к вязкости растворителя, что важно при биохимических исследованиях для определения массы и Формы биомакромолекул, .С Способ юстировки ротационного вискоэиметра, с магнитодинамической системой подвеса ротора с немагнитным цилиндром иэ электропроводящего материала и с магнитным привором, включающий установку магнитного привода вращения вне вискоэиметрической камеры относительно беэопорно подвешенного ротора по регистрации периода его вращения, и т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения вязкости, перемещают привод в горизонтальной плоскости по двум взаимно перпендикулярным направлениям до получения максимума периода вращения ротора.