Ротационный вискозиметр

С 01 И 11/1 М Опубликовано 15,12,81, Бюллетень чбДата опубликования описания 15, 12. 81 ао делам кзабретений и открытий(72) Авторы изобретения ене 1) Заявитель дена Трудового Красн и массообмена им амени инст Лыкова5 Ц) РОТАЦИОННЪЙ ВИСКОЗИИЕТР я к измери-но к средст- намагничиваитном поле. тина ос вещения, в котором для расширения диапазона измерений, фотоприемник выполнен с протяженной чувствительной площадкой, непосредственно на ко" торой установлена неподвижная маска,. выполненная так, что ее меньшая сторона параллельна оси вращения ротора, а ширина щелей сделана равной межщелевому расстоянию. Фотоприемник имеет возможность радиального перемещения относительно источника света. вискозиметр состоящие из корпуса и двульных цилиндров, между котходится исследуемая жидкосводя во вращение один из ци измеряя вращающий моментемый на втором цилиндре, овязкость испытуемой жидкосОднако описанные устройпозволяют измерять вязкостчивающихся жидкостей и сусмагнитном поле, а так же правтоматическую непрерывнуюпоказаний рыми на ть. При илиндро создавапределяют т и 1 и 21., ства не намагни ензий в Это улучшает эксплуатационные характеристики вискозиметра 31.Однако этот вискозиметр не и ляет производить измерение к в магнитном поле, а также вести оизводитзапись вяз ее близким ик изобретениискозиметр,ротора, содеольными щеляения ротору технической б ротагистрацию результестить описанный матическуДаже если ю являет состоящи сущност ционный искозиметр в постоянное магнитноето кроме того, что феррлмагнитчасти его будут искажать поле,кран йств ржащегоми, устркрутящег с прямоудпя сооб невоз оме Изобретение относит ельной технике, а име ам измерения вязкости ющихся жидкостей в магИзвестны ротационны устройства для измерения скоросвращения ротора, укрепленногороторе Фотоприемника и источника89можно получить магнитное поле во всехточках, перпендикулярное сдвиговомупотоку. На некоторых участках оно будет перпендикулярно, а на некоторых -тангенциально по отношению к сдвиговому потоку, т.е. измерения не будуткорректны,Целью изобретения является расши.рение функциональных возможностей иавтоматизация измерений ротационноговисКоэиметра,Указанная цель достигается тем,что статор вискоэиметра выполнен ввиде цилиндрического магнитопроводас полосными наконечниками, внутрикоторого установлена соленоидальная катушка и термостатирующая камера,На чертеже изображен предлагаемый ротационный вискозиметр, общий вид.Ротационный вискозиметр имеет корпус 1, представляющий собой цилиндрицеский магнитопровод, изготовленный иэ магнитомягкого материала, внутренний 2 и внешний 3 съемные полюсные наконечники. Меняя диаметр полюсных наконечников можно изменять величину рабочего зазора 4, заполняемого исследуемой жидкостью 5, В корпусе вискозиметра впрессованы подшипники 6, в которых свободно может вращаться ось 7 ротора. На оси укреплен ро тор 8 вискозиметра, представляющий собой полый цилиндр иэ диэлектрицес,кого немагнитного материала, Боковая стенка цилиндра может свободно, беэ трения вращаться в зазоре 4 корпуса вискозиметра. На этой же оси закреплен диск 9 с щелевым отверстием 10. Ось 7 ротора. соединена с осью 11 приводного электродвигателя 12 тор-, сионом 13, который может представлять иэ себя пружину, упругий стержень и т.д. На оси 11 приводного электродвигателя укреплен диск 14 с щелевым отверстием 15 аналогичный диску 9. Соосно с осью приводного электродвигателя установлен диск 16, он при вращении оси приводного элект" родвигателя неподвижен, но может перемещаться вокруг оси, На диске зак реплен фотоприемник 17 с затемняющим цилиндром и стрелка 18, перемещающаяся при вращении диска 16 по лимбу, занесенному на диске 19, закрепленному неподвижно. На штанге 20 монтируется приводной электродвигатель 12, источник света 21 с фокуси 0148 5 0 5 20 25 30 35 40 45 0 55 4рующей системой, а также неподвижный фотоприемник 22, идентичный фотоприемнику 17. Штанга закреплена на массивной подставке 23, на этой подставке закреплен и корпус 1 вискозиметра на амортизирующей прокладке 24. Внутри корпуса вискоэиметра расположена соленоидальная катушка 25, создающая магнитный поток в рабочем зазоре. Катушка изолирована от рабочего зазора слоем термоизолятора 26 и рубашкой термостатирования 27, В стенки рабочего зазора зачеканены термопары 28, служащие для контроля температуры и .ее однородности в зазоре.Автоматическая регистрация вязкости производится посредством элект-г. ронной схемы, состоящей из фотоприемников 17 и 22, формирователей 29, триггера 30, генератора 31, счетчика 32, цифро-аналогового преобразователя 33, регистрирующего самопишущего прибора 34, блока питания 35, схемы совпадения 36 и цифрового регистратора 37.Ротационный вискозиметр работает следующим образом. Зазор 4 заполняется исследуемой намагницивающейся жидкостью 5, В рубашку термостатирования 27 подается вода из термостата и устанавливается необходимый тепловой режим, контролируется с помощью термопар 28. Источником питания 35 устанавливается необходимая напряженность магнитного поля в рабочем зазоре. Регулируя скорость вращения электродвигателя 12, устанавливают необходимую скорость сдвига в рабочем зазоре 4. Из-за вязкого сопротивления среды 5 вращение ротора 8,вискоэиметра тормозится и диск 9, жестко связанный с ротором 8, начинает отставать по фазе от диска 14, жестко связанного с осью 11 приводного электродвигателя 12. Возникший крутящий момент закручивает торсион 13, причем величина измеряемой вязкости пропорциональна степени закручивания торсиона или, что тоже самое, сдвигу фазы между щелями 1 О и 15 дисков 9, 14., Величина сдвига фазы между отверсти" ями измеряется следующим образом.Разовое измерение вязкости. При вращении дисков 9, 14 луч источника света 21 через щели 10, 15 в дисках 9, 14 погадает на фотоприемники 17;г.89014822, которые при этом вырабатываютными равномерно по периметру диска.электрические импульсы. Импульсы нор- фотоприемники в этом случае нужномируются Формирователями 29(например, подключить в общую схему через своиждущий блокинг генератор или г,юбой формирователи по описанному принциодновибратор) и поступают на схемупу.совпадений 36, При отсутствии вязко- Для измерения диапазона измеряего трения (т.е. когда жидкости в за- мых вязкостей предназначен сменныйзоре нет) вращением диска 16 уста- торсион 13, Соответствующим электринавливают 0 прибора (учитывающий ческим переключением одного из фототрение. в опорах ротора, сопротивле приемников на вход электронного счетние воздуха и т. д.) так, чтобы при чика 32 измеряют частоту вращенияработе вискозиметра щели 10, 15 син- ротора. Предлагаемое устройство позФазно проходили через луч источни-воляет автоматически оперативно иэка 21. мерять вязкость намагничивающихсяДалее заливают испытываемую жид-" 1 жидкостей в поперечном однородномкость, включают приводной электродви". магнитном поле при различных скоросгатель, из-за вязкого трения ротора тях сдвиговых потоков и различных8 диск 9 отстает по Фазе от диска температурах измеряемой среды.14. Медленно вращая диск 16 с зак- Ротационный вискозиметр компактенрепленным на нем Фотоприемником 17 20 и не требует специального электропо направлению вращения вала электро- магнита, он позволяет измерять такдвигателя компенсируют возникшую раз. же вязкость обычных (немагнитных)ность Фаз. О том, что разность фаз жидкостей. Устройство автоматическойскомпенсирована судят по срабатыва- регистрации позволяет производитьнию схемы совпадений 36 или контроли- и непрерывную запись значений вязкосруют этот процесс по осциллографу. ти, а в случае необходимости вискоИзмеренный угол сдвига зафиксирует- зиметр может быть включен в автомася стрелкой 18 на лимбе 19, Заранее тизированную систему. Варьируя разпротарировав вискозиметр по образ- меры полюсных наконечников, можноцовым жидкостям и составив таблицы Зо изменять величину рабочего зазоразависимости углов сдвига фаз от вяз- и производить исследования, связанкости, нетрудно найти по этим табли- ные со структурообразованием в магцам измеряемую вязкость. нитных суспензиях и намагничивающихАвтоматическое измерение вязкости ся жидкостях под воздействием магнитначинают с момента, когда между ще- з ных полей. Устройство позволяет про.лями 10 и 15 из-за вязкого трения изводить измерения и в переменномвозникает разность фаз. Первый им- магнитном поле, что осуществляетсялульс поступивший с фотоприемника соответствующим питанием соленои 17 нормируется формирователем 29, дальной катушки.формирователь запускает триггер 30 4 о Формуо м ла изобретенияРотационный вискозиметр, состояВторой импульс, поступивший спустяий из статора, ротора, привода инекоторое время с фотоприемника 22 щизмерительного устройства, о.т л ичерез формирователь 29 запирает тригч а ю щ и й с я тем, что, с цельюгер 30, Импульс, равный по длительасши ения функциональных возможносности времени между поступлением пер Р ртей, статор вискозиметра выполнен ввого и второго импульсов с Фотопри- тетопроводави е цилиндрического магнитопроводемников включает на это время счет- в д ц дФполюсными наконечниками, внутричик 32 на счетный вход которого по- с полю1которого установлена соленоиднаяступают импульсы с опорного стабиликатушка и термостатирующая камера.зированного генератора 31; Далее поИсточники информации,казания счетчика или. регистрируютэ спертизеи инятые во внимание при экспеся в цифровом виде цифровым регистра- Р1. Авторское свидетельство СССРтором 37, или преобразованные цифрой 670855, кл. Скл. С 01 М 11/14, 1977,аналоговым преобразователем 33, пос 2. Авторское свидетельство СССРтупаю на аналоговый самопишущий ре- . Авторское саидегистратор 3 . ду34. Сле ет отметить, что У 672543, кл. 6язко. Авторское свидетельство СССРдля увеличения частоты замеров вязкости, можно установить несколько дисУ 670854, кл. С 01 М 11/00, 1976писное филиал ППП иПатент", г. Ужгород, ул, Прое Р 7 ч гю Г 5ИПИ Государствен по делам изоорет 13035, Москва, Жраж 910ого комитета СССРние и открытийРаушская наб., д. 4