Устройство для определения вязкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее распот женный в цилиндрическом корпусе для исследуемой среды шарик из ферромагнитного материала, кольцевой источник магнитного поля и схему измерения времени перемещения шарика, отличающееся тем, что, с целью повышения -точности измерения и расширения функциональных возможностей, источник магнитного псия выпсякен с . В1ще трехфазной a eктpичecкoft кат:/-шки, соед ;ненной с источником трехфазного тока а схема измерекпя времени перемещения шарика содержит две встречно Q В1сшюченные электрические катушки, распопожеи 1ые в плоскости установю шарика по дуге цилиндр гческого корпуса i; соед51некные с блоком измерения г-ремени. Ышя U 1о iCO

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

С, 01 К 11/14

t .(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 > (1 (Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3 5523 69/18-25 (22) 17.02.83 (46) 15,04,84. Бюп. % 14 (72) Г.Ф,Надарейшвили, Я.З.Титиевский, И.А,Шваб, С,Л.Оганесянц, Л.Б.Гольденберг и О,Г.Игнатова (71 } Научно-исследовательская лаборатория физ ико- химической механики материалов и технопогических процессов

Главмоспромстройматериалов (53 ) 53 9,13 7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 577430, кл. G 01 N 11/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N> 920466, кп. G 01 11/10, 1980 (прототип).

„SU„„ I 086367 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ OHPEjlEЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ> содержащее распопо женный в цилиндрическом корпусе для исследуемой среды шарик из ферромаг нитного материала, кольцевой источник магнитного поля и схему измерения времени перемещения шарика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, источник магнитного поля вь;попнен в виде трехфазной злектрической катушки, соединенной с источником трехфазного тока, а схема измерен:.я времени перемешения шарика содержит две встречно включенные электрические катутикн> рас- (r;

Я положенные в плоскости установки шарика по дуге цилиндрического корпуса, и соедиченные с блоком измерения времени, - .

10863 67, Вокруг корпуса 1 усгеновпене трехфезНаиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является устрой40 ство дпя определения вязкости, содержащее расположенный в цилиндрическом корпусе дпя исследуемой среды ферромаг нитный шерик, копьцевой источник магнитного попя и схему измерения времени

45 перемещения шарика. 11ля стабилизации траектории перемещения шарика он выполнен со сквозным цилиндрическим отверстием и насажен не струну, закрепленнук в основаниях цилиндрического кор-, пусе, е кольцевой источник магнитного псаря выпопнен с воэможностью скольжения пс цилиндрической поверхности корпусе 521, Однако дпя изв.стиого устройства харектерн» низкая точность измерения, обуслситеииея измен иием вязкости в завнсимос ти DT вьи-. o;;.t с гопбе исследуемой срсдн 9 ииеиидрич:..сКОМ корпусе.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дпя определения вязкости ппастичновяэкнх сред, например растворных и бетонных смесей, вяжущего теста. 5

Известно устройство дпя определения вязкости плестично-вязких сред, содержащее емкость дпя исследуемой среды с помещенным в нее пустотелым шариком, частично зепопненным жидкостью, источник воэмушаюшей силы (вибрации), действующей не среду и шарик, и схему измерения времени перемещения шарика в среде (13

Недостатком известного устройства явпяется низкая точность измерения, обусловленная тем, что перемещение шарика в среде прон= ходит по произвольной траектории, которая зависит не тсдько or вязкости исследуемой среды, но 20 и от частоты и амплитуды вибрации, а также от массы шерика. Поэтому время прохождения шариком в исследуемой среде определенного пути всегда отличается от времени прохождения шариком фиксируемой в известном устройстве высоты, Все это приводит к существенному снижению точности измерений.

Зепопнение шарика тяжелой жидкостью не обеспечивает строгой стабилизации траектории его перемещения в исследуемой среде. .роме того, известное устройство позвсдяег определить не истинное эначени вязкости среды в ее объеме, а вязкость среды вокруг шарика, т.е. вибровязк ос ть.

Кроме того, известное устройство пред назначено только дпя определения вязкости слабо структурированных систем, таких как нефть, сопидоп, мазут и т.п.

11ель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных воэможностей уст эйства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения вязкости, содержащем распопожеиный в цилиндрическом корпусе для исследуемой среды шарик из ферромагнитного материала, кцпьцевой источник магнитного поня и схему измерения времени перемещения шарике, копьцевой источник магнитного попя выполнен в виде трехфазной электрической катушки, сое циненной с источником трехфазного тока, а схема измерения времени перемещения шарика содержит две встречно включенные электрические катушки, респптоженные в плоскости установки шарика по дуге цилиндрического корпуса и соединенные с бпоком измерения времени.

Не фиг. 1 изображена конструктивная схема устройстве, вид спереди, ие фиг, 2 — то же, вид в плане.

Устройство дпя определения вязкости содержит цилиндрический корпус 1, изго товпенный из иемагнитного материала, с помещенным на его дно ферромет нитным шариком 2, Шарик 2 выпцпнен из мегнитотвериого материала, например гексеферрите берия, в виде диполя с коэрцитивной силой свыше 1000 Э. нея электрическая катушка 3, соединенная через переключатель 4 с грехфазным источником 5 переменного тока (промышленная сеть 220 В или 360 В,50 Гц), Схема измерения времени перемещения шерика 2 выпопнена в виде встречно вколоченных электрических: катушек 6 и

7, расположенных в плоскости установки и движения шарика по дуге цилиндрического корпуса 1 и соединенных с блоком измерения времени, Блок измерения времени .содержит усилитель 8, соединенный с блоком Э, который управляет работой реверсивного счетчика 1 О. Ко входу счетчика 1 0 через блок 9 подклк чен генератор 11 импульсов, Блок 9 (электронный ключ) мажет быть выпопнен на основе мультивибрегоре с одиил устойчивым попожением, 1астота сп = дования импульсов генераторе 11 вь.биреет=я, исходя из гребу"л.ой точности измерения времени прохожд ии исериком

Заказ 2237/43

Подписное

БИИПИ

Тираж 823

ЮиР 2 з 108 63 расстояния между катушкой 6 и 7. Катушки 6 и 7 включены встречно дпя тс го, чтобы компенсировать ЭДС, наведенную врашаюшимся переменным магнитным полем электрической катушки 3.

Устройство работает следуюшим образом.

В цилиндрический корпус 1 загружают

I исследуемую среду,например попвижное IIeмен тное тес то с В/ U=0, 4, преава ри тельно ус-0

ТВН0ВНВ на дно шарик 2 из ферромагнитного материала. Включают трехфазную электрическую катушку 3 и схему измерения времени перемешения шарика. Вокруг цилиндрического корпуса 1 создается 15 переменное врашаюшееся магнитное поле, частота врашения которого определяется по формуле o = 608 и равпа

3000 об/мин, где f = 50 1 сс — частота переменного тока источника 5. 20

Переменное врашекншееся магнитное поле воздействует на ферромагнитный шарик 2 и заставляет его перемешаться в исследуемой среде строго по внутренней поверхности шслиндрического корпуса l.

Поскопьку шарик 2 выпапнен в виде дипопя и на него воздействует переменное врашаюшееся магнитное попе, то при своем перемешении он совершает и враI шательные копебания .вокруг оси, парол-З0 лепьной электрической оси трехфазной катушки 3.

При прохождении ферромагнитного шарика 2, например, мимо электрической катушки 6 в ней возникает импульс З5 напряжения, который открывает блок 9, 67 4 и импульсы генератора 11 п оступают на реверсивный счетчик 10. По мере своего дальнейшего перемешения ферромагни1 ный шарик 2 достигает катушки 7. Возникающий в ней импульс закрывает блок

9, и импульсы генератора 11 перестают поступать на счетчик 10.

Число импульсов, зарегистрированных счетчиком 10, равно времени перемешения шариком - расстояния между кааушками 6 и 7, Время перемешения шариком 2 заданного расстояния пропорционально вязкости исследуемой среды, которая может быть определена, например, по градуировочному графику время перемешения шарика - вязкость. 1 задуировочный график строится путем определения времени перемеисения шарика в средах с известной вязкостью.

В случае определения вязкости сильно структурированных сред с заполнителем диаметр ферромагнитного шарика составляет 0,8-1,6 наибсльшей крупности заполнителя среды.

Использование устройства позволяет повьIcEIII, точность измерения зе счет исклсочения субьектс вных погрешностей пви определении времени перемешессия шарика, а также влияния сто;бе исслсдуемои среднс HQ перемешенпе шерика.

Кроме того, предлагаемое устройство расширяет функционапьньсе возможности за сч т сообшения шарик-„" врашатсльных копеганс:й, позволяет исследовать сисьно струит-/рированные cðåí.I, например, цемс и тные.

II lt аллина,сс PZI 1ат-ен с. г. Ужгород, уа. Проектная, 4