Ротационный эластовискозиметр

 

РОТАЦИОННЫЙ ЗЛАСТОВИСКОЗИ 1МЕТР , состоящий из коаксиально рас ,положенных внешнего цилиндра, внутреннего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяюсчего ёмкость для испытуемого раствора от ёмкости для эталонной жидкости, следящего устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции прибора и расширения диапазона измерений, внешний цилиндр снабжен обмоткой возбуждения магнитного поля, вход которой .соединен с выходом следующего устройства , причем в качестве зташонной идкости применен ферромагнитный раствор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИаЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gg) SUun А

3(50 С 01 и 11 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3590985/18-25 (22) 11.05.83 .(46) 07.06.84. Бюл. М 21 (72) С,T.Ìàðòèðîñÿí, В.Е.Оськин и В.М.Якушин (71) Московский институт электронно:го машиностроения (53) 539. 137 (088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 258720, кл. Cj 01 К 11/14, 1970.

2.. Авторское свидетельство СССР

9 331287, кл. G 01 N 11/14, 1972 (прототип). (54) (57) POTMtÈÎÍÍÌ ЭЛАСТОВИСКОЗИ

tNETP, состоящий из коаксиально рас,положенных внешнего цилиндра, внутреннего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемого раствора от емкости для эталонной жидкости, следящего устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции прибора и. расширения диапазона измерений, внешний цилиндр снабжен обмоткой возбуждения магнитного поля, вход которой .соединен с выходом следующего устройства,причем в качестве эталонной жидкости применен ферромагнитный раствор.

1096539

Изобретение относится к области измерения механических характеристик коллоидных и полимерных растворов, в частности к приборам для измерения вязкости и тиксотропни структурированных систем.

Известен ротационный эластовискозиметр для измерения реологических параметров дисперсных систем. Он содержит коаксиально расположенные цилиндры,,привод, измерительный узел и термостатирующую рубашку (1) .

Наиболее близким к изобретению является эластовискоэиметр, состоящий иэ коаксиально расположенных внеш-него цилиндра, внутреннего цилинд- 15 ра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемого раствора от емкости для эталонной жидкости, следящего устройства. Так как вязкость ньютоновской (эталонной) жидкости известна, то предварительная градуировка прибора дозволяет, не прибегая к сложным вычислениям, определять сдвиговое напряжение. Измерение тиксотропии 25 предполагается расчетным путем на основе угла поворота промежуточного цилиндра при нарушении состояния равновесия j2J .

Недостатком известного эластовискозиметра является сложность конструкции. Кроме того, прибор реализует динамический способ измерения тиксотропии, при этом возникает существенная погрешность измерения при изучении быстропротекающих процессов вследствие большой инерцйонМости элементов регулирования и торможения электродвигателя. целью изобретения является упро- 4О щение конструкции прибора и расшире ние диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в ротационном эластовискозиметре, состоящем иэ коаксиально расположенных внешнего цилиндра с приводом, промежуточного цилиндра, разделяющего емкость для испытуемо-. го раствора от емкости для эталон- . ной жидкости, следящего устройства, внешний цилиндр снабжен обмоткой возбуждения магнитного поля, вход которой соединен с выходом следящего устройства, причем в качестве эта. лонной жидкости применен ферромаг нитный раствор. 55

На чертеже изображен ротационный зластонискозиметр, общий вид, Наружный цилиндр 1 заполнен ферромагнитным раствором 2, н котором 6Q находится промежуточный цилиндр 3, заполненный испытуемым материалом 4, н который погружен внутренний цилиндр 5.

Внутренний цилиндр 5 нращается от привола, -остоящего из электро- 6Я днигателя 8, коробки 7 скоростей и тормозящего устройства 8. Перемещение цилиндра 3 регистрируется следящим устройством, .состоящим иэ датчика 9 (фотоэлектрический„ импульсный электромагнитный и т.д.), преобразонателя 10 и обмотки 11 возбуждения магнитного поля.

В качестве эталонной жидкости применяется коллоидный ферромагнитный раствор 2, определяющими свойствами которого являются хорошая устойчивость и зависимость Бязкости от напряженности внешнего магнитного поля н очень широких пределах, При этом система управления вязкостью такого раствора практически безинерционна, В режиме измерения напряжения сдвига и пластической вязкости ротационный вискозиметр работает следующим образом.

Исследуемую жидкость помещают в цилиндр 3, цилиндр 5 приводится во вращение с постоянной скоростью, При вращении цилиндра 5 начинает вращаться цилиндр 3, Следящее устройстно

9, 10 вырабатывает сигнал постоянного тока, амплитуда которого пропорциональна перемещению промежуточного цилиндра 3. Увеличение выходного тока преобразователя 10 через обмотку 11 возбуждения магнитного поля подцерживает вязкость ферромагнитного раствора такой, чтобы промежуточный цилиндр 3 был практически неподвижен,Так как вязкость ферромагнитного раствора в функции тока управления изнестна, то изменение величины тока предварительно отгра-! дуиронано в единицах вязкости, позволяет определить сдвигоное напряжение для любой стадии деформации.

Абсолютная величина тока при этом пропорциональна пластической вязкости исследуемого вещества.

В режиме измерения тиксотропии устройство работает следующим образом.

После достижения необХодиМой дЕформации одновременно резко останавливают цилиндр 5 и снимают напряжение с обмотки 11, при этом цилиндр 3 выходит иэ состояния равновесия вследствие того,, что на него действует эластически деформированный исследуемый материал, По углу поворота промежуточного цилиндра определяют обратимую деформацию материал а.

При измерении реологических характеристик н динамических режимах испытания,. например н процессе затвердевания вещества, эластовискбэиметр работает следующим образом.

Как и н предыдущем режиме достигают необходимой степени разруше1096539

Составитель В.Вощанкин

Техред А.Ач Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3816/31 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Редактор И.Шулла

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния структуры при вращении цилиндра 5 с постоянной скоростью, Затем отключают напряжение только с обмотки 11 возбуждения магнитного поЛя. При этом практически мгновенно восстанавливается первоначальная 5 вязкость ферромагнитного раствора, а цилиндр 3 постепенно выходит на режим вращения с постоянной скоростью, Время и амплитуда этого переходного процесса характеризуют глубину 10 разрушения.и степень восстановления структуры исследуемого вещества.

Устройство предварительно калибруют по феррожидкости с известным ходом изменения вязкости, что исключает 15 влияние инерционных потоков на результаты измерения.

Использование обмотки возбуждения магнитного поля в сочетании с Ферромагнитным раствором вместо регулирующего электропривода выгодно отличает предлагаемый ротационной эластовискозиметр от известного, так как существенно упрощается конструкция прибора, снижается его энергоемкость, расширяется диапазон измерений. В результате расширяется область применения устройства и устраняется необходимость разработки подобных приборов,