Вискозиметр непрерывного действия

 

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости высоковязких сред и определения износа материала чувствительного элемента датчика . Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Чувствительный элемент вискозиметра известной массы расположен в полостях отводящих каналов и подсоединен к регулируемому приводу для вращения чувствительного элемента. Капилляры установлены перпендикулярно оси отводяшркх каналов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 G 01 N 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

"ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3947120/23-25 (22) 28,08.85 (46) 15.06.87. Бюл. У 22 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) А.Н.Гладченко, С.Д.Петренко и A.Ã.Ãoëóáêoâ (53) 532.137(088,8) (56) Авторское с:видете ..яство СССР у 642624, кл. 6 11 Ы 11!00, 1977„

Авторское сгндетельство СССР

И 1017968ь кл. G 01 N 11!00, 1981.

„„SU„„1317322 А1 (54) ВИСКОЗИИЕТР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости высоковязких сред и определения износа материала чувствительного элемента датчика. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Чувствительный элемент вискозиметра известной массы расположен в полостях отводящих каналов и подсоединен к регулируемому приводу для вращения чувствительного элемента, Капилляры установлены перпендикулярно оси отводящих каналов. 2 ил.

1 131732

Изобретение относится к устройствам для непрерывного измерения и контроля вязкости с периодическим определением сопротивления материалов износу при взаимодействии с движущейся жидкой средой повышенной вязкости и может быть использовано как измерительное устройство при перера,ботке полимерных материалов и исследовании износа в связи с реологией течения высоковязких наполненных систем.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей путем дополнительного учета износа материала чувствительного элемента.

На фигуре 1 изображен вискозиметр непрерывного действия, общий вид; на 20 фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Вискозиметр непрерывного действия содержит соединяемый с экструзиоиным устройством корпjjc 1 В котором Вы полнен входной канал 2 и рабочий канал 3, образующие T-образную систему.

В канале 3 установлены и закреплены на корпусе калиброванные сменные втулки 4 и 5, имеющие различную длину, Втулки выполнены из термообработан- 30 ной стали с твердостью 55 — 6С НКС для обеспечения требуемой износостойкости при работе с наполненными системами, Во втулки запрессованы кольца 6 и 7, предназначенные для цент- 35 ровки чувствительного элемента 8 выполненные из антифрикционной бронзы. В торцовых частях втулок установлены капилляры 9 и 1С для выхода рабочей среды. Измерение осевого уси- 40 лия, передаваемого чувствительным элементом 8, производится силоизмерительной системой, состоящей из упругого элемента 11, датчика 12 перемещений и электронной контрольно-изме- 45 рительной системой 13. Вращение элемента 8 осуществляется с помощью регулируемого привода 14 через муфту 15, обеспечивающую возможность осевого перемещения чувствительного элемен- 50 та 8. Вискозиметр оснащен нагревателями 16, теплоизоляционными экранами 17, термопарой 18 и датчиком 19 давления.

Вискозиметр непрерывного действия 55 работает следующим образом.

При достижении требуемого температурного режима, задаваемого нагревателями 16 и контролируемого теэмопарой 18, расплав полимера с помощью экструзионного устройства подается во входной канал 2, из которого поступает в рабочий канал 3, где разделяется ка два потока, движущихся во взаимно противоположных направлениях в зазорах, образуемых втулками 4 и 5 и коаксиально установленном в них с помощью колец 6 и 7 чувствительным элементом 8. После этого расплав выходит из вискозиметра по капиллярам 9 и 10. Разность осевых усилий, действующих на элемент 8, из меряется и фиксируется с помощью силоизмерительной системы. Расход рабочей среды определяется взвешиванием порции экструдата, наработанной между фиксированными моментами времени. Для измерения вязкости в условиях сложнонапряженного состояния элемент 8 приводится во вращение приводом 14 через муфту 15. Термостатирование вискозиметра осуществляется теплоизоляционными экранами 17. Контроль гидростатического давления в силоизмерительной системе осуществляется датчиком давления 19.

Изменение условий измерений осуществляется за счет изменения следующих параметров системы:

1) температуры;

2) давления на входе;

3) изменения зазора путем установки сменных втулок, имеющих различные диаметры внутренних отверстий;

4) изменения длины капилляров;

5) изменения частоты вращения чув ствительного элемента;

6) изменением материала чувствительного элемента.

Подвод жидкости через центральный канал и отвод через капилляры осуществлен в направлениях, нормальных к оси канала, в которой установлен чувствительный элемент, что позволяет полностью исключить влияние гидродинамического напора на результаты измерений. Применение дифференциальной системы измерений осевого усилия, действующего на чувствительный элемент,, путем разделения входного потока на два противоположно направленных потока с различной длиной плечей, образуемых сменнымн втулками совместно с использованием капилляров, гидравлическое сопротивление которых подобрано таким образом, чтобы расход испытываемой жидкости через оба коль131 цевых канала был одинаков, позволяет исключить влияние входовых эффектов на величину измеряемой вязкости. Размещение силоизмерительного устройства вне контакта с рабочей средой исключает влияние этой среды (давления, температуры) на результаты измерений.

Применение чувствительного элемента известной массы позволяет производить измерения износа путем периодического взвешивания элемента и соотношения потери массы с расходом и реологическими характеристиками. рабочей среды.

Вращение чувствительного элемента с помощью регулируемого привода делает возможным производить измерения вязкости в условиях сложнонапряженного состояния рабочеи среды.

Формула изобретения

Вискозиметр непрерывного действия, содержащий корпус с подводящим и двумя отводящими соосными цилиндрическими каналами различной длины, чувствительный элемент в виде стержня, связанный с силоизмерительным устройст7322

4 вом, и капилляры, о т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей путем дополнительного учета износа материала чувствительного элемента, чувствительный элемент известной массы установлен в полостях отводящих каналов с возможностью вращения регулируемым

10 приводом, а капилляры расположены на выходе отводящих каналов перпендикулярно их оси, причем радиус капилляров R, связан с наружным R u внутренним R радиусами цилиндрического канала соотношением: отношение длин капилляров на каждом

2g плече обратно пропорционально отношению длин цилиндрических каналов, длина короткого капилляра L„ связана с длиной короткого цилиндрического канала L на противоположном плече

25 соотношением

)1 1/3 — 2 /3 — -"- — - к в (R R )J

1317322

Составитель В.Вощанкин

Техред А.Кравчук Корректор С.!1!екмар

Редактор А.Ревин

Заказ 2415/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, !!(-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4