Чувствительный элемент капиллярного вискозиметра

 

Применение устройства для пастеризации молока, представляющего трубку из изоляционного матерйгига с 1нанесенн1ми иа ее поверхность полупрЬводи1асовыми пленочными электронагревательными элементами :С отрицательинм темпердтурньм коэффи:циентом сопротивления, в качестве чзгвствнтельного элемента капиллярно:го вискозиметра. А luSSSoSiSiiSoeiSSeii :о эо ND :п

-COO3 COBETCHMX

М»ЦЮ

РЕСПУБЛИН

Па П1) 3(>. а 01 И 11 Ов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kBTGPCI4OMV бВФДЕТВЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3344716/18«25 (22) О8.1О..В1 ..{.46) 23;64.83. Бюл, 9 15 .(72) E.Ï.Ïèñòóí. и И.П.Кулик (71) Львовский.ордеиа Ленвна политехнический институт им. Ленинского комсомола(53) 532 ° 137(688 ° 8) (56) 1. Ваня,й. Анализаторы газов и жидкостей. И.,:. Энергия, 1970, св39 °

2. АвФорсКое свидетельство СССР

4Ф 642626,- .кл. 0 01 М 11/08, 1978 . .3. Автррское сВидетельство. СССР В 635948 кл. A 23 С 3/033, 1977, (прототий). (54) ЧУВСТННТЕЛЬНЫН ЭЛЕМЕНТ КАПИЛЛЯРНОГЭ ВИСКОЗИМЕТРА. (57) Применение устройства для пастеризации молока,-представляющего ео, бой трубку из изоляционного материала с нанесеннъжи на ее поверхность полупроводниковыми пленочньвии электронагревательными элементами

:с отрицательныж температурные коэффи.циентом сопротивления, в качестве чувствительного элемента капиллярно;ro вискоэиметра.

1013825

Целью изобретения является упрощение конструкции чувствительного элемента вискозиметра.

Цель достигается применением устройства для пастеризации молока, прЕдстаэляющего собой трубку,из

Изобретение относится к технике капиллярной вискозиметрии, и может найти применение в контрольно-измерительной технике при определении состава жидких смесей и исследовании их вязкостных свойств в химической, нефтехимической, пищевой и др. отраслях промышленности.

Известен чувствительный элемент

"капиллярного вискозиметра, выполненный в виде цилиндрической трубки определенного диаметра и длины. Ввиду зависимости вязкости, определяемой по перепаду давления на капилляре при постоянном расходе исследуемой жидкости через него, от температуры, 15 чувствительный элемент капиллярного вискозиметра необходимо термостатировать для получения значения вязкости, приведенной к заданной тем, пературе (1). 20

Однако чувствительный элемент капиллярного вискозиметра, помещенный в термостат с жидкостью, снабженный мешалкой и нагревательным элементом с системой терморегули- . рования, является довольно сложным и громоздким устройством для измерения вязкости и поэтому он не нашел широкого применения в химической и нефтехимической промышленности, З» особенно в пожаро- и взрывоопасных производствах.

Известен чувствительный элемент капиллярного вискозиметра в виде коаксиальной тепловой трубки, состоящей из двух коаксиалъйо расйоложенных цилиндров. на внешней поверхности цилиндра меньшего диаметра и внутренней поверхности цилиндра большего диаметра имеется слой из капиллярнопористого материала. между цилинд- 40 рами в радиальном направлении расположены ребра жесткости. Часть объема капилляров в капиллярнопористом материале, расположенном на внешней поверхности цилиндра 45 меньшего диаметра, заполнена низко-кипящей жидкостью. В этой системе тепло переносится в обоих направлениях от центра к периферии и от периферии к центру в зависи- 50 мости от градиента температуры, протекающей по трубке исследуемой жидкости. Использование данного чувствительного элемента имеет преимущества по сравнению -с использованием вискозиметров с отдельной системой,термостатирования,f2).

Однако он очень сложен в изготовлении. изоляционного материала с нанесенными на ее поверхность полупроводниковыми пленочными электронагревательными элементами с отрицательным температурным. коэффициентом сопротивления, в качестве чувствительного элемента капиллярного вискозиметра.

На чертеже изображено устройство для пастеризации молока.

Устройство представляет собой корпус с теплообменной поверхностью, например трубку 1 из изоляционного материала (стекла, кварцевого стекла и т.д.). Поверхность трубки покрыта слоем 2 из полупроводникового пленочного материала. Этот слой материала представляет собой электронагревательный элемент, к которому подведены контактные электроды 3 и 4.

Полупроводниковый материал электро нагревательного элемента имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления t 3 .

Данное устройство, будучи применено в качестве чувствительного элемента капиллярного вискозиметра, работает следующим образом. .Исследуемая среда в режиме постоянного расхода пропускается через трубку 1 (чувствительный элемент капиллярногo вискозиметра). К КоН тактным электродам 3 и 4 подключен источник напряжения (не показан).

Перепад давления на трубке 1 определяется прежде всего вязкостью жидкой смеси.

Кроме того, вязкость завйсит от температуры, что требует при некоторых исследованиях стабилизации температуры или введения температурной компенсации. Допустим, что исследуемая жидкость имеет температуру Тж, а нагревательный элемент подключенный через контактные электроды 3 и 4 к источнику напряжения, создает внутри объема, ограниченного трубкой 1, температуру Т . В состоянии равновесия при определенном расходе Я исследуемой среды и сопротивления нагреватель oro элемента R, действительные значения которых подбираются из уравнения теплового баланса, температура жидкости Т и температура Т„ выравниваются, т.е.

Т Tiic e (В случае изменения температуры контролируемой среды, например ее .увеличении, увеличивается темпера" тура нагревательного элемента. При этом, ввиду отрицательного температурного коэффициента сопротивления материала нагревателя уменьшится со.противление материала нагревателя, и тем самым уменьшится количество тепла, выделяемого этим нагревате-. лем. В результате контролируемая сре1013825

Составитель В.Филатова

Редактор A,Øàíäoð: Техред М.Гергель. Корректор И.Шулла, 3005/51 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Заказ

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4 да, нагревая трубку 1 с нагревательным электрическим элементом, отдает свое тепло в окружающую среду, и температура Тж падая, приближается к значению Т .

В случае уменьшения температуры контролируемой среды уменьшается в первоначальный момент также и темйература нагревательного элемента, что приводит к увеличению сопротивления этого элемента. увеличивается 10

: нагрев контролируемой среды и ее температура повышается, приближается к значению Тк. . Таким образом, уменьшаются колеба.ния температуры контролируемой сре- )5 ды, т.е.. уменьшается ее влияние на вязкость и на перепад давления на капилляре. Достигается возможность непосредственного измерения значения вязкости, приведенной к заданной температуре.

Следует отметить также, что абсолютное значение температурного коэффициента сопротивления материала нагревателя подбирается расчетным путем, исходя из температурной зависимости вязкости жидкой среды ,и теплового баланса.

Использование известного устройства для пастеризации молока в качестве чувствительного элемента капиллярного вискозиметра имеет значительные преимущества по сравнению с использованием термостатированнЫх обычным способом капилляров, 4, так как предлагаемое устройство просто по конструкции, дешевО, не тре.бует квалифицированного обслуживания. Er о применение в капиллярной вискозиметрии значительно упростит конструкции .современных вискозиметров и расширит область их применения.

Экспериментальная проверка указанного устройства. для пастеризации молока в качестве чувствительного элемента капиллярного вискозимегра проводилась в лабораторных условиях. на модельных высоковязких жидкос. тях с различнымИ значениями температурного коэффициента вязкости. Результаты испытаний подтвердилй возмож ность применения указанногд устройства в качестве чувствительного эле мента капиллярного вискозиметра. При этом значительно улучшились и динами-ческие характеристики устрОйства для измерения вязкости.

Применение указанного устройства в качестве чувствительного элемента капиллярного вискозиметра позволит значительно уменьшить расход на приобретение средств контроля и значительно сократить эксплуатационные расходы.

Кроме того, значительно повысится точность контроля технологических параметров, чтб;также,отразится на технико-зкономических пб-. казателях производства.