Ротационный вискозиметр

 

1. РОТАЦИОМНЫЙ 8ИСКОЗИМЕТР , содержащий статор, плавающий ротор с магнитной вставкой и устройство для измерения угловой скорости ротора, отличающийся fut. 1 тем, что, с целью упрощения конструкции вискозиметра и расширения диапазона исследуемых скоростей сдвига, ротор выполнен в виде трубки с плоскопараллельными торцакм, лежащикм в плоскости, перпендикулярной к ее образующей , содержащей герметичную . перегородку во внутренней полости, при этом магнитная вставка закреплена на перегородке. 2. Вискозиметр по.п. 1, отличающийся тем, что статор выполнен со срезом в нижней его части в, плоскости, перпендикулярной к образукйцей статора, а его верхняя часть снабжена патрубком с запорным устройством.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 10 367 А эарб 01 М 11/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«».

3 1 с: с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;.:. „,;. - " /

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 343963:6/1-8-25 (22.),10. 02 82 (46) 30,07.83. Бюл. й" 28 (72) Ю.Ф.Иванюта, И.А.Неронова, .Н.В .Наумыук и В.Г.Погребняк (53) 532.137(088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 482655в кл. 6 Ol И 11/14, 1974.

2, Фридман Э.8. и др. Стеклянный ротационный вискозииетр. - Коллоидный журнал". 1965, т, 27, И 1, с. 130 (прототип). (54)(57) 1. Р0ТАЦИОННЦй ВИСКОЭИ ИЕТР, содержащий статор, плавающий ротор с магнитной вставкой и устройство для измерения угловой скорости ротора, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью упрощения конструкции вискозиметра и расширения диапазона исследуемых скоростей сдвига, 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 ." с я теи, что статор выполнен со срезом в нижней его части в плоскости, перпендикулярной к образующей статора, а его верхняя

; часть снабжена патрубком с запорным Я устройством.

4 10323

Изобретение относится к измерительным приборам, а более конкретно к приборам для измерения вязкости жидкостей, и может быть использовано для измерения вязкости разбавлен 5 ных растворов полимеров при разных градиентах скорости.

Известен магнитный ротационный вискоэиметр, содержащий наружный неподвижный и внутренний вращающийся с магнитной вставкой цилиндры, измерительную систему и привод вращения внутреннего цилиндра (1).

Недостатками данного вискоэиметра являются низкая точность измерений в результате возможной прецессии внутреннего, цилиндра, а также сложность конструктивного выполнения вискозиметра, так как его внутренний цилиндр заключает в себе свободно 20 плавающий s эталонной жидкости поплавок, Известен ротационный вискозиметр, используемый в вискозиметрии жидкостей при малых градиентах скорости . в измерительном, зазоре, содержащий статор, плавающий ротор с магнитной вставкой и устройство для измерения угловой скорости ротора, Центровка ротора в данном вискозиметре осуществляется поверхност ными силами, действующими на верхний его торец. Внутри ротора укреплен стальной диск. Вязкость исследуемой жидкости определяют по скорости

35 вращения ротора, когда вся система находится во вращающемся магнитном поле 1 2), Недостаток такой системы заключается в том, что в вычислениях ис40 пользуется 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, Налейшее 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 относительно больших скоростях вращения ротора.

Цель изобретения - упрощение конструкции вискозиметра и расширение диапазона исследуемых скоростей сдвига.

Для достижения поставленной цели в ротационном вискозиметре, содержащем статор, плавающий ро гор с магнитной вставкой и устройство для измерения угловой скорости ротора, последний выполнен в виде трубки с плоснопараллельными торцами, лежащими в плоскости, перпендикулярной к ее образующей, содержащей герметичную перегородку во внутренней полости, при этом магнитная вставка закреплена на перегородке.

Кроме того, статор может быть выполнен со срезом в нижней его части в плоскости, перпендикулярной к образующей статора, à e.ro верхняя часть снабжена патрубком с запорным устрой ст вом.

Такое выполнение предотвращает стекание исследуемой жидкости по его стенкам при заполнении воздухом всей донной области статора, что также обеспечивает возможность расширить диапазон исследуемых скоростей сдвига.

На Фиг.1 представлен ротационный вискозиметр, где донная часть ротора отделена от жидкости пузырьком воздуха; на Фиг, 2 - то же, где воздушная прослойка занимает почти весь объем Нижней части статора, а на свооодной поверхности жидкости, находящейся в зазоре, образуется мениск, на Фиг. 3 и 4 - варианты положения ротора в вискозиметре со статором, выполненным со срезом в нижней его части, Вискозиметр содержит статор 1, в который заливают исследуемую жидкость 2, ротор 3 в 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, перпенди кулярной к образующей статора, верхняя

3 1А

его часть закрыта пробкой 8, В нее введена трубка 9 с краном 10.

Вискозиметр работает спедующим 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 устойчивым. Это обстоятельство позволяет снизить повышенную требовательность к балансиров" ке массы ротора и юстировке системы

32367 ротор - статор относительно вертикальной осевой линии. С целью пре" дотвращения вытекания йсследуемой жидкости, наиболее вероятного при большом зазоре между ротором и стато. ром, нижний конец последнего имеет плоский срез (фиг. 2).- В этом варианте мениск обеспечивает центровку нижнего торца ротора и предотвраща10 ет вытекание исследуемой жидкости, Для поддержания ротора во взвешенном состоянии из верхней полости статора через трубку 9 производят откачку части находящегося там воздуха до

15 уравновешивания ротора 3 в необходимом положении (фиг. 3 и 4)

Испытания вискоэиметра показали високую стабильность эксперимента, При относительно высоких скоростях

gp сдвига прецессия ротора полностью отсутствует. При сохранении зазора между ротором и статором таким же по размерам, как в прототипе, возможно увеличить диапазон исследуемых г5 скоростей сдвига в 2-5 раз, Кроме того, предлагаемый вискозиметр исключает необходимость выполнения та" ких технологически сложных деталей, как стеклянные полусферы идеальной о форию, беэ наличия которых невозможно произвести. измерения с необходи-, мой точностью, пользуясь известным

s искозиметром, 1032367

Фиа. Ф

Фиа. 3

Составитель В.Филатова

Редактор С.Пекарь Техред Т.Иаточка Корректор В.Бутяга

Заказ 5393/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий .113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4