Устройство для измерения вязкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее задатчик постоянного расхода, гидравлический измерительный мост, составленный из двухслойных капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины с противоположным их расположением , к измерительной диагонали которого подключен дифманометрический. преобразователь с регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком интервале температур , внутренний слой капилляров выполнен в виде спирали из листового материала, ширина которого равна длине капилляра,а длина В листового материала определена по выражению &

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (l 1) (51)4 G 01 N 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

5=(2 «- ) (28®(4-<)), (21) 3748521/24-25 (22) 29,03,84 (4б) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) Е.П.Пистун, Б.С.Билобран и M.Ï.Êóëèê (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 532.137(088.8) (56) Юсупбеков Н.P. и др. Капиллярный вискозиметр с термокомпенсацией. — Известия АН УЗССР, сер. технических наук, 1973, с. 54-55.

Авторское свидетельство СССР и 550558, кл. G 01 N 11/08, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ, содержащее задатчик постоянного расхода, гидравлический измерительный мост, составленный из двухслойных капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины с противоположным их расположением, к измерительной диагонали которого подключен дифманометрический, преобразователь с регистрирующим прибором, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения точности измерений в широком интервале температур, внутренний слой капилляров выполнен в виде спирали из листового материала, ширина которого равна длине капилляра, а длина 3 листового материала определена по выражению

rpe kg = "к qg„ш (p< - необходимое йзменение внутреннего радиуса капилляров R,,öëÿ компенсации вязкости среды Ь|М = р< -(И при изменении температуры контроли" руемой среды в интерВале от 1 до — толщина листового материала;

0 " температурный коэффициент линейного расширения листового материала.

1179151 (2) 4Qн(. g к1 ьР лр4 1

6 Ptг р (3) (4) +2ii R, R- i R, а„ е<-е„ дР м +

45,„, г, е„50

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к капиллярной вискоэиметрии, и может найти широкое применение в химической, нефтехимической промышленности, а также других отраслях народного хозяйства для качественного анализа жидких .сред, Цель изобретения — повышение точ-; ности измерения в широком интервале 10 температур.

На фиг, 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

На схеме показаны: эадатчик 1 15 постоянного расхода, длинные капилляры 2 и 3, короткие капилляры

4 и 5, включенные в гидравлический измерительный мост с противоположным расположением длинных и корот- . ких капилляров, К выходной диагонали гидравлического моста подключен дифманометрический преобразователь 6 (фиг ° 1). Все капилляры выполнены двухслойными: из сплошного материала Z5 с низким температурным коэффициентом линейного расширения — верхняя обойма 7 и иэ тонкого листового материала с высоким коэффициентом линейного расширения, свернутого в спираль— внутренний слой 8.

Устройство для измерения вязкости работает следующим образом.

Исследуемая среда в режиме постоянного расхода при помощи задатчика 1 постоянного расхода прокачивается через гидравлический измерительный мост, составленный из капилляров 2-5.

Дифманометрический преобразователь б измеряет перепад давления в выходной диагонали гидравлического моста, равный длина длинных и коротких капилляров гидравлической мостовой схемы соответственно; производительность задатчика постоянного расхода; внутренний радиус капилляров при температуре С1,; динамическая вязкость среды при температуре

При увеличении температуры контролируемой среды уменьшается ее динамическая вязкость и одновременно за счет линейного расширения листового материала уменьшается внутренний радиус капилляров так, что регистрирующий перепад давления на дифманометрическом преобразователе остается неизменным: где. 1г — внутренний радиус проходного сечения капилляра при температуре

Ь

4 — динамическая вязкость конт г ролируемой среды при температуре

Приравняв выражения (1) и (2), находим

Выражение (3) с учетом,,R< = "1 примет вид = 1 — у, Рассматривая сечение внутреннего слоя как кольцо, выразим его площадь

Г при температуре где 8 я — наружный диаметр внутреннего слоя.

Примем по внимание, что R „ при увеличении температуры почти не изменяется, а внутренний радиус внутреннего слоя уменьшается на величину Ь | . Тогда площадь кольца имеет вид: (5)

С учетом выражений (4) и (5) приращение площади кольцевого слоя равно ьГ= Fp-1- =2 R,aR - н ьй . (6) Принимая во внимание, что приращение площади внутреннего слоя происходит за счет линейного расширения тонкого листового материала, причем последний изменяет свои линейные размеры в двух направлениях — в длину и. в толщину, приращение площади листового материала имеет вид:

1179 (7) . (8)

А-A

Составитель В. Вощанкин

Редактор М. Циткина ТехредМ.Гергель Корректор О. Луговая

Заказ 5653/41 Тираж 897 Подписное

1 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где пд — температурный коэффициент линейного расширения материала;

3 3 — длина и толщина листового материала.

Приравнивая выражения (6) и (7),получим необходимую длину листового мате- 1р риала, обеспечивающую требуемое изменение проходного сечения капилляра: дЯ -> < дД2

3=

28 -(ã - 4 ) Таким образом, при увеличении температуры контролируемой среды тонкий листовой материал увеличивает свою длину настолько, что свернутый в спираль он увеличивается в коль- 20 цевом слое, при этом проходное сечение капилляра уменьшается настолько, .

151 4 что возросший перепад давления компенсирует перепад давления, вызванный увеличением температуры.

Уменьшение проходного сечения капилляра с повышением температуры проходит в значительно более широком диапазоне по радиусу. Легко может быть достигнут требуемый диапазон изменения внутреннего радиуса. Такое изменение легко реализуется свернутым в спираль листовым материалом. Требуемые границы йэменения подбираются толщиной и длиной листа, причем чем меньше толщина листа, тем плавнее проходит температурная компенсация показаний устройства для измерения вязкости, тем самым повьппается точность измерения. При уменьшении температуры контролируемой среДы проходное сечение уменьшается, пос.кольку уменьшается длина листового материала.