Ротационный вискозиметр

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЮ??Л?

РЕСПУБЛИК

09) (и) э р 001 М 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AETOPCNONh. СВИДЕ?ЕЛЬСТВ?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3364355/18-25 (22) 18. 12. 81 (46} 15.08.83. Бюл. и 30 . (72) Г.А. Иараалкин Г.Н. Горячева, И.А. Шламас .и. Ю.К. Стравийскас (71) Иосковский ордена. Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (53) 532.137(088.8) (56} 1. Белкин И.И. и др. Ротацион . ные приборы. И., "Иаеиностроение", 1968, с. 198.

2. Авторское свидетельство СССР и . 482655, кл. 6 01 М 11/14, 1976. .(54)(57) РОТАЦИОННО ВИСКОЭИИЕТР,:

:содержащий наружный неподвижный и подвижный полый внутренний цилиндр с жидкостью-йосредником, привод внут реннего цилиндра и регистрирующую систему, о т л и, ч а ю шийся . тем, что, с целью повышения точности измерения вязкости СтрУктурированных масс за счет исключения разрушения их структуры, он дополни. тельно содержит цилиндрический электромагнит, жестко соединенный со стержнем, источник напряжения и датчик начала вращения внутреннего цилиндра, в качестве жидкости-посредника используется злектрореологическая суспен" зия, причем последняя расположена .в кольцевом зазоре между внутренним цилиндром и цилиндрическим электромагнитом, стержень связан с приводом, который через источник напряже- а ния подключен к первому входу регистрирующей системы, ко второму входу . которой подсоединен датчик начала вращения внутреннего цилиндра.

Р 1035475

Изобретение относится к ротационным вискозиметрам и может быть ис" пользовано для измерения вязкости преимущественно структурированных масс, например:: пищевых и полимерных, Известны ротационные вискоэиметры, включающие поверхность вращения, соединенную с приводом, поверхность восприятия усилия и динамометр j 1 ).

Однако ввиду того, что в этих 1О вискоэиметрах вязкость определяется при относительном движении двух поверхностей происходит разрушение . структуры измеряемой массы, в слу" чае исследования структурированных материалов, а это снижает точность измерения.

Известен также ротационный вискозиметр, содержащий наружный неподвижный и подвижный полый внутреняий

20 цилиндр. с жидкостью-посредником, при-. вод внутреннего цилиндра и регистрирующую систему. В этом вискозимет-: ре вязкость определяется при постоянном вращении внутреннего цилиндра, 25 ния и регистриру ощей системой 9 соприкасающегося с измеряемой массой 12)

Однако это также приводит к разрушению структуры измеряемой массы, причем не до одинаковой степени

30 во всех слоях, расположенных коаксиально внутреннему цилиндру. Иежду тем структурированные массы обладают ! свойством восстанавливать разрушенную структуру. Все это снижает точность измерения.

Цель иэооретения - повышение точ-, ности измерения вязкости структурированных масс эа счет исключения разрушения их структуры. 40

Указанная цель достигается тем, что ротационный вискоэиметр, содержащий наружный неподвижный и подвижный полый внутренний цилиндр с жидкостью-посредником, привод внутрен- 45 него цилиндра и регистрирующую систему, дополнительно содержит цилиндрический электромагнит, жестко сбединенный со стержнем, источник напря" жения и датчик начала вращения внут- 50 реннего цилиндра, в качестве жидкости-посредника используется электроРеологическая суспензия, причем по». следняя расположена в кольцевом эа« зоре между внутренним цилиндром и цилиндрическим электромагнитом, стер". жень связан с приводом, который через источник напряжения подключен к первому входу регистрирующей системы, ко второму входу которой подсоединен датчик начала вращения внутреннего цилиндра.

Исключение возможности вращения внуРреннего цилиндра в процессе измерения, достигаемое предлагаемой конструкцией, позволяет определить вязкость без,разрушения структуры массы, что повышает точность измере- . ния структурированных материалов..

На чертеже представлена схема . предлагаемого ротационного вискозиметра.

Вискоэиметр содержит наружный неподвижный цилиндр 1 с рубашкой 2 для циркуляции теплоносителя и подвижный полый внутренний цилиндр 3,- заполнен-. ный электрореологической суспензией

4, Во внутреннем цилиндре 3 помещен цилиндрический электромагнит 5, посредством стержня 6 соединенный с приводом 7. Электромагнит 5 электри чески связан с источником 8 напряжеВнутренний цилиндр 3 снабжен датчи" ком 10, фиксирующим начало его вращения, который электрически подключен к регистрирующей системе 9. Исследуемая масса 11 помещается s зазор между наружным неподвижным цилиндром 1 и внутренним цилиндром 3 °

Вискозиметр работает следующим об-» разом.

После заполнения исследуемой массой 11 зазора между внутреыним 3 и наружным 1 цилиндрами и ее термостатирования, включают привод 7, например электродвигатель РД-09 со встро1енным редуктофом, который через стержень 6 вращает цилиндрический электромагнит 5 с постоянной угловой скоростью.

При вращении электромагнита 5 он увлекает за собой электрореологическую суспензию 4, которая, в свою очередь, стремится вращать внутренний цилиндр 3. Поскольку вращение внутреннего цилиндра 3 тормозится вязкими силами исследуемой массы 11, он остается неподвижным. Это объясняет» ся тем, что в начальной стадии измерения в обмотки электромагнита 5 . напряжения не подают, напряженность магнитного поля равно нулю, и вязкость электрореологической суспенэии

4 на порядок ниже вязкости исследуемой массы 11.

3 1035

Затем увеличением напряжения,, поступающего от источника 8 напряжения в обмотки электромагнита 5, постепенно увеличивают напряженность магнитного поля 4, следовательно, вязкость электрореологической суспен" зии 4. При достижении вязкости электрореологической суспензии 4 примерно равной вязкости исследуемой массы 11, начинает вращаться внутренний цилиндр 3, момент начала вращения которого фиксируется датчиком 10. сигнал от датчика 10 поступает в регистрирующую систему 9, с помощью которой фиксируется величина напряжения, поступающего в- обмотки. электромагнита 5 от источника 8 напряжения.

Если. вязкость электрореологической суспензии 4 известна в зависимости от напряжения,. поступающего из источника 8 напряжения в обмотки элект-ромагнита 5, то показывающий прибор регистрирующей системы 9 .может быть непосредственно отградуирован в единицах вязкости. Показаййя вискози475 4 метра не зависят от структурных свойств исследуемой массы, так как внутренний цилиндр 3 при определении вязкости не вращается.

Испытания предлагаемого вискозиметра показывают, что точность измерения по сравнению с прототипом повышается на 63.

Использование предлагаемого вис- козиметра в производстве кондитерс" ких масс экономит сырье, поскольку с повышением точности измерения вязкости стало возможным сузить диапазон допусков на количество отдельных .компонентов сырья. Повышение точ" ности измерения обусловлено применением в ротационном вискозиметре с жидкостью-посредником s качестве последней электрореологической суспензии, а также введением в вискозиметр цилиндрического электромагнита, стержня, источника напряжения и датчика начала вращения внутреннего цилиндра.

ВНИИПИ Заказ 5818/43 Тираж 873 Подписное

4 Ь а Я

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