Способ измерения реологических характеристик жидкостей

 

Описан способ измерения реологических характеристик жидкостей путем введения в нее тела, на поверхности которого размещены поляризованные электроды, причем поляризацию осуществляют путем последовательного подключения электродов к источнику напряжения так, что увеличивают общую длину реагирукидей поверхности, а реологические характеристики рассчитывают по формулам. 1 ил. to ю ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 N 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

C i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

М ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3781174/24-25 (22) 15.08.84 (46) 30.03 ° 86 . Бюл. № 12 (7l) Институт тепло- и массообмена

АН БССР (72) Н.А.Покрывайло, 3.П.Шульман и Т.В.Юшкина (53) 532.137 (088.8) (56) Патент США ¹ 4352287, кл. С 01 N 11/ l4, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1068774, кл. С 01 М 11/00, 1984. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТЕЙ (57) Описан способ измерения реологических характеристик жидкостей путем введения в нее тела, на поверхности которого размещены поляризованные электроды, причем поляризацию осуществляют путем последовательного подключения электродов к источнику напряжения так, что увеличивают общую длину реагирующей поверхности, а реологические характеристики рассчитывают по формулам. 1 ил.

122 < 550

2«<(<1 5(«a<)

r где с и

Изобретение относится к способу измерения реологическнх жидкостей, например нелинейновязких степенных, таких, как растворы полимеров, суспензии, пасты и т.п. (для таких сред к основным реологическии характеристикам относятся: « — параметр нелинейности, К вЂ” консистенция и может быть использовано для физико-химического и реодинамического анализа жидкостей при научных исследованиях, в производственных условиях, например на предприятиях хииической, строительной и пищевой промышленностей.

Цель изобретения — измерение реологических характеристик нелинейновязких жидкостей и повышение чувствительности измерений.

На чертеже представлена схема установки, йоясняющая сущность предлагаемого способа.

Схема содержит источник постоянного напряжения 1, вольтметр 2, регистрирующий прибор — микроамперметр 3, переключатель 4, вспомогательный ни.келевый электрод-анод 5, реостат 6, чувствительный элемент 7, выполненный в виде продольно обтекаемой пластины и изготовленный иэ диэлектрического материала, на поверхность которого нанесены, например, напылением изолированные друг от друга электроды-катоды 8 (не менее двух). Несколько электродов-катодов 8 необходимо для того, чтобы путем последовательного подключения их с помощью переключателя 4 можно было увеличить длину реагирующей поверхности L. Чувствительный элемент помещают в текущую с известной скоростью <(исследуемую жидкость (С, D, р — также известны), с помощью переключателя 4 задают определенную длину электрода Ь и на электроды подают напряжение. В электропроводной жидкости в результате электрохимической реакции в цепи, соединяющей электроды, появляется ток. Одним из реагентов процесс восстановления которого происходит на катоде, может быть кислород. Растворенный кислород содержится практически в любом растворе. С возрастанием напряжения ток возрастает до некоторого предельного значения которое остается постоянным, не зависящим от напряжения, и называется предельным диффузионным током.

Выражение для диффузионного тока имеет вид

Задавая длину электрода-катода

L <, L получим соответственно

< 2 л значейия i„, i, . Строя затем зависимость 1од „, от log L > найдем тан"",åHñ угла наклона этой зависимости!

О е.,;

З *ею (. и по формуле

5(, (3-<

" г-м р

МохНо определить tl — параметр нелинейности.

Зная и и выбирая одно конкретное значение i для соответствующей дли20 ны Ь, рассчитаем по формуле консистенцию К !

2п« 1(«1<1

2 F × i, s(<. i >(n« i г/з <(э

О,593 1«i 2«1<

25 где i. — предельный диффузионный ток, 36

L - длина электрода (по потоку);

h — ширина электрода1

v — скорость течения жидкости, B — коэффициент диффузии, z — заряд реагирукяцих ионов, F — число Фарадея, С вЂ” концентрация реагирующих о ионов; плотность — угол наклона зависимости

1« от, L в логарифмических координатах.

Формулы для << и К вытекают из полученного авторами решения задачи конвективной диффузии

Зс дс dc

n — + V — );)

В<< дц ду при у

0 при у. = концентрация; составляющие скорости по направлениям х, у соответственно при продольном обтекании реагирующей поверхности, например, плоской, нелннейновязкой жидкостью со степенным реологическим уравнениеи состояния.

1221550

Формула изобретения

Составитель В.Вощанкин

Редактор А.Гулько Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга

Заказ 1606/49 Тираж 778 Подписное

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

Способ измерения реологических характеристик жидкостей путем введения в поток исследуемой жидкости тела, на поверхности которого размещены поляризованные от источника постоянного тока электроды, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью измерения реологических характеристик не- 1б линейновяэких жидкостей и повышения чувствительности измерений, поляризацию осуществляют путем последовательного подключения электродов к источнику поляризующего напряжения д таким образом, что увеличивают общую длину реагирующей поверхности по потоку исследуемой жидкости, а реоло гические характеристики, рассчитывают по формулам ((+ 2п+1 3(л«)

>(""> 3(n+a) 2П ((Ъ

=P hL CoO A

ОЯ93 („. 2 + 4

< о,ма

А- (16 (ni1) h (n+() где n — параметр нелинейности;

К вЂ” консистечция, i — предельный диффузионный ток

L — длина электрода по потоку исследуемой жидкости, h — ширина электрода, ч — скорость течения жидкости", D — коэффициент диффузии, z — заряд реагирующих ионов, F — число Фарадея, - концентрация реагирующих ионов

f — плотность, 1— угол наклона зависимости от L в логарифмических координатах.