Ротационный вискозиметр

 

Изобретение относится к области исследования реологических свойств материалов в вязкотекучем состоянии ,в частности, структурированных дисперсных систем с жидкой дисперсной средой. Цель изобретения - повышение точности измерений, повышение их чувствительности при измерении маловязких жидкостей. Вискозиметр содержит щелевой цилиндр 1, закрепленный на барабане 2, установленном на наружных кольцах подшипников 3 валика 4 привода. Соосно в полость щелевого цилиндра 1 помещен колокол 5 с фиксацией на валике 4. Барабан 2 связан с силоизмерителем из двух пружин, каждый из которых составлен из разножестких и последовательно соединенных пружин 6 и 7, связанных одними концами гибкой нерастяжимой нитью 8, которая охватывает по периметру барабан 2, имеет жесткое закрепление с ним в одной точке и имеет некоторое свободное перемещение обкатывания. Другие концы пружин связаны с корпусом 9, причем пружина 6 с большей жесткостью навита по резьбе регулировочного винта 10. Блоки пружин при этом находятся в предварительном напряженном состоянии растяжения, полностью исключают все зазоры и четко фиксируют начальное положение стрелки 11, закрепленной на барабане 2, при вращении которого происходит дальнейшее растягивание пружин 6 и уменьшение растяжки пружин 7 до момента, когда усилие блоков пружин будет соответствовать усилию сопротивления сдвига. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (192 (112 (51)4 G О! 11 ! 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4343099/3)-25 (22) !5.12.87 (46) 30.07.89. Бюл. ¹ 28 (71) Новочеркасский политехнический институт им.Серro Орджоникидзе (72) Ю.К.Казанов, Я.З,Нис и М.А.Быстров (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 911225, кл. G 01 N 11/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1226169, кл. G 0.1 N 1!/14, 1984, 2 (54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИ1ЕТР (57) Изобретение относится к области исследования реологических свойств материалов в вязкотекучем состоянии, в частности структурированных дисперсных систем с жидкой дисперсной средой. Цель изобретения — повышение точности измерений, повьппение их чувствительности при измерении маловяз" ких жидкостей. Вискозиметр содержит щелевой цилиндр 1, закрепленньпЪ на барабане 2, установленном на наруж3 !49 ных кольцах подпп1ппикоп 3 валика 4 привода . Соосно в поло(ть ще. (ево го цилиндра 1 помещен колокол 5 с фиксацией на валике 4. 11apaGall 2 связан с сплоизмерителем из двух пруж1ш, каждый из которых составлен пз разножестких и последовательно соед1гнепных Ilpужин б ll 7, cBязлппых Одними концами гибк011 пераст11)!(имОи 1111ть1() 8, которая охватывает по периметру барабан 2, имеет жесткое закрепление с н11М в одной точке и имеет некоторое саободное перемещения обкат(п1ания.

Другие концы пружин связаны с корпу7503

1 сом 9, причем 11ружина 6 с большей жесткостью 1га вита по резьбе регулировочного винта 10. Блоки пружин при зтом находятся в предварительном напряженном состоянии растяжения, полностью исключают все зазоры и четко фиксируют начальное положение стрелки 11, закре 1ленной на барабане 2, при вращепи11 которого происходит дальнейшее растягииание пружин 6 и уменьшение растяжки пружин 7 до момента, когда усилие блоков пружин будет соответствовать усилию сопротивления сдвига. 2 ил, Изобретение отsloclncs(к I сследо- 20 ванию ppoJlol ll÷åcl(èõ в(йстн мотериапов в вяз кО текучем (1oc то sill(lи,, в частности структуриро ванных дисперснбlх систем с жидкОЙ дисперспОнной (РеДОЙ 25

Целью изобретения является повышение точности измерений, а также их

-увствительностн при измерении маловязких жидкостей.

Па фиг.1 показана кипематическая 30 схема предлагаемого ротационного вискозиметра; на фиг,2 -. узел силоизМернтеля, попере.(ны11 разрез; на фиг„3 — график определения по шкалам

Пластической вязкости и динамического напряжения сдвига; на фиг.4—

11етодика определения тиксотропности.

Ротационный вискозиметр содержит щелевой цилиндр 1, закрепленный на барабане 2, установ(1енном на наружных кольцах подшипгпll(oH 3 валика 4 привода. Coocllo L полость щелевогo цилиндра 1 помещен колокол 5 с фиксацией на валике 4„

Щелевой цилиндр 1 посредством барабана 2 связан с силоизмерителем, выполненным из двух блоков пружин, каждый из которьгх составлен из разножестких и последовательно соединенных пружин б и 7, связанных одними концами гибкой нерастяжимой нитью 8, которая охватывает по периметру барабан 2 и имеет жесткое закрепление с ним в одной точке и некоторое свободное перемещение обкатывания. Другие концы пружин связаны с корпусом

9, причем пружина 6 с большей жесткостью навита по резьбе регулировочного винта 10. Блоки пружин при этом находятся в предварительном напряженном состоянии растяжения и полност1 io исключают Все aa Jopal и четкО фиксируют начальное положение стрелки 11, закрепленной на " à.ðàáàíå 2, при вращении которого происходит дальнейшее растягивание пружин б и уменьшение растяжки пружин 7 до момента, когда усилие блоков пружин будет соответствовать усилию сопротивления сдвига в исследуемой жидкости„

Привод вискозиметра содержит два мотор-редуктора 12 и 13 с тремя фиксированными угловыми скоростями валика 4, связанных посредством рядов зубчатых колес 14 — 16 и обгонных муфт 17, На первой скорости вращающий момент передается от мотор-редуктора 12 к валику 4 через ряд зубчатых колес 14, обгонную муфту 17, на второй скорости осуществляется реверс мотор-редуктора 12 и передача момента через ряд зубчатых колес 15 и обгонную муфту 17, при третьей скорости момент передается от мотор-редуктора 13 через ряд зубчатых колес

16 и обгонную муфту 17.

Вискозиметр работает следующим образом,, При подготовке к работе включается вторая скорость и за счет наличия трения в подшипниках измерительный барабан 2 со стрелкой 11 отклонится на некоторый угол (9 ) по которому устанавливают среднюю установочную шкалу.

При измерении пластической вязкости и динамического напряже11ия сдвига исследуемую жидкость поме5 щают в щелевой цилиндр 1, в который вставляют колокол 5, насаживая его на валик 4, который приводится во вращательное движение от привода.Г1ри вращении колокола 5 в исследуемой жидкости возникает сопротивление сдвигу, щелевой цилиндр 1 перемещается относительно метки на средней установочной шкале на угол, величина которого зависит от жесткости силоизмерителя и сопротивления сдвигу исслдуемой жидкости. Величина угла поворота щелевого цилиндра 1 фиксируется стрелкой 11 по подвижным шкалам 18, расположенных на корпусе 9.

Измерения приводят на первой и второй скоростях вращения валика 4.

При измерении тиксотропности вначале разрушают структуру жидкости на второй скорости и по истечении стандартного времени отключают вторую и включают третью скорость и так как скорость вращения мала, то исследуемая жидкость, восстанавливая прочность структуры, создает сопротивление перемещению щелевого цилиндра 1, Когда величина крутящего момента достигнет прочности структуры, произойдет сдвиг щелевого цилиндра, который фиксируется стрелкой 11 по наружной шкале, Использование в качестве силоиз— мерителя системы двух гибких нерастяжимых нитей и разножестких последовательно соединенных пружин обеспечивает повышение точности измерений за. счет точности регулировки по расчетному усилию системы блоков пружин по жесткости, а также повышение чувствительности при измере497503 нии мало вязких жидкостей за с-чет четко фтгксируемого начального положe1»ия измерительного цилиндра ° Ис

5 пользование в блоках некалиброванных пружин по усилию, что снижает трудозатраты на подгонку пружин по требуемому x силию IH6o Il a тавливаемые, кроме того, исключает

10 радиальные нагрузки на подшипники валика ведущего колокола. Осуществляет термокомпенсацию за счет применения однозначных пружин левой и правой навивки. При этом система бло15 ков пружин используется как демпфер собственных колебаний измерительной системы.

Все это позволяет повысить точность измерений примерно на 15X..

Формула изобретения

Ротационный г скозиметр, содержащий корпус, силоизмеритель и измерительный узел, состоящий из ведуще25

ro колокола, связанного с приводом, и ведомого щелевого цилиндра, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и чувствительности при измерении маЗ0 ловязких жидкостей, силоизмеритель выполнен в виде двух гибких нерастяжимых нитей, расположенных в одной горизонтальной плоскости и охватывающих барабан, жестко связанный с ведомым щелевым цилиндром, середины которых закреплены в диаметрально противоположных точках на этом же барабане, а концы соединены с корпусом посредством разножестких пружин, 40 причем жесткости накрест лежащих пружин одинаковы.!

497503

Составитель В.Вощанкин

Редактор Ю.Середа Техред М,Ходанич Корректор M.Ïîæo

Заказ 4435/43 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101