Способ определения вязкости

 

Изобретение может быть использовано для контроля технологических процессов и позволяет достаточно просто и быстро определять вязкость небольшого объема пробы гетерогенной жидкости В соответствии со способом поверхность гетерогенной жидкости деформируют горизонтально движущейся профильной иглой и наблюдают за релаксацией системы по отклонению отраженного светового луча При этом отношение ширины иглы к глубине ее погружения 1-3, а вязкость определяют по времени прохождения отраженным лучом угла 2/3-1/3 от максимального, что соответствует изменению глубины деформированного участка жидкости 2/3-1/3 от первоначальной. 3 ил

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (siis G 01 N 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4706100/25 (22) 15,05.89 (46) 30,06.91, Бюл. М 24 (71) Московский институт химического машиност.роения (72) Е.А.чиварзин, С.П.Карлов, Э.Ф.Шургальский и Л.А.Смирнов (53) 532. 137(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 654881, кл, G 01 N 11/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1188588, кл, G 01 N 11/16, 1985, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ (57) Изобретение может быть использовано для контроля технологических процессов и

Изобретение относится к способам экспресс-контроля вязкости жидкостей и может быть использовано для исследований и контроля технологических процессов.

Цель изобретения — повышение точности определения вязкости гетерогенных жидкостей при одновременном упрощении аппаратурного осуществления способа.

На фиг.1 схематически показано образование углубления на поверхности жидкости (1 — игла, 2 — жидкость); на фиг.2— процесс отражения светового луча от углубления; на фиг,3 — зависимость угловой скорости Q прохождения отраженным лучом заданного угла а ото .

Способ осуществляется следующим образом.

Гетерогенную систему,. помещаемую в емкость прибора., деформируют горизонтально движущейся профильной иглой (фиг.1). Игла выполняется из несмачиваемо„„5U„„1659782 А1 позволяет достаточно просто и быстро определять вязкость небольшого объема пробы гетерогенной жидкости. В соответствии со способом поверхность гетерогенной жидкости деформируют горизонтально движущейся профильной иглой и наблюцэют за релаксацией системы по отклонению отраженного светового луча. При этом отношение ширины иглы к глубине ее погружения

1-3, а вязкость определяют по времени прохождения отраженным лучом угла 2/3 — 1/3 от максимального, что соответствует изменению глубины деформированного участка жидкости 2/3 — 1/3 от первоначальной, 3 ил. го или плохо смачиваемого материала для данной системы, Световой луч падает на деформируемую поверхность системы и отражается в соответствии с законами оптики.

За время возващения поверхности системы в исходное состояние отраженный луч проходит угол ам (фиг.2), Измерения угловой скорости И прохождения лучом угла а показали, что она изменяется по мере прохождения лучом угла а (фиг.3).

Участок 3-4 является "выходом на режим" и зависит, кроме реологических свойств системы, от смачиваембсти йглй дисперсионной средой, поверхностного натяжения и других трудноучитываемых факторов. Скорость на участке 5 — 6 зависит от сил поверхностного натяжения среды. Участок 3 — 4 составляет 15 — 20% от а, а участок 5 — 6 — 10 — 17% от aM . Линейная скорость луча на участке 4 — 5 постоянна и зависит от вязкости и плотности системы.

1659782

Чтобы исключить возможные случайности при измерении вязкости и не попасть на нелинейный участок, датчики измерения скорости возвращения отклоненного луча располагают внутри второй третл угла Q что примерно соответствует изменению глубины контрольного учас ка жидкости?/31/3 От первОначальной.

Время прохОжден!Ия световым лучом данного контрольного угла постоянно для

cMcTGM с ОдинаковОй вязкостью при Одинаковой плотности, Таким образом, зная плотность жидкОсти, ПО BpBMf!i- прохождения лучом контрольного угла можно определить ее BASKocTb, а для определенных плотностей шкалу прибора моя(ио сразу градуировать в единицах вязкости.

Ц р и м е p (етBp((генную жидкос((* наливают в прямоугольну;О термостатируемую кювету с размером 35 45 10(мм), гакой относительно большой Объем для пробы материала позволяет получать средние свойства исследуемого материала. Глубина пОгружнения h иглы постоянна и равна 5 мм, Игла приводится эдвижение падающим грузом, соединенным с (лглоЙ ни ью через блок, В опытах менялась ширина игл (J, Каждой иглой было проведено г(о 7 замеров одной термостатируемой слстемы.

Обобщенные реэультать(опытов приве) ены в таблице для системы каучук ИДИ40% А(— 30% ° КС 30 )(ф ди(„((ерсия опытных данных).

Из данных ог:;ыта следует,. что ширина иглы и глубина погружения должны для достижения повторя емс сти наход(пься в соо (ношении d/h = 1/3, Вероятно, что при слишком маленкой ширине (иглы может происхОдить схлопыеание г(оверхнОсти системы с образованием пузырей, а при слишком большой ширине иглы на время выравнивания деформированной поверхности системы сильно влияет поверхностное натяжение.

Время прохождения отклоненным лу5 чом контрольного угла определялось по двум фотодатчикам, установленным на границах контрольного угла и связанным с регистрирующим осциллографом. Датчики укреплены на вертиклаьной рейке с возмож i0 ностью независимого перемещения вдоль нее, В предложенном способе не имеют значения такие свойства лазерного луча как когерентность, монохроматичность., а фоку15 сировка светового луча оптической системой вполне достаточна для достижения необходимой точности. Рассеивание луча в процессе измерения не влияет на точность измерения. Таким образом, замена лазер20 ного излучения световым позволяет применять более дешевую и г(ростую аппаратуру, Формула изобретения

Способ определения вязкости, включа25 ющий деформирование . поверхности жидкости, измерение параметров деформации и, определение вязкости с помощью лазерного излучения, отл ича ю щийсятем, чтоб с целью повышения точности опреде30 ления вязкости для гетерогенных жидкостей и упрощения процесса, определение деформирования поверхности жидкости выполняют гооиэонтально движущейся профильной иглой с соотношением ширины и

35 глубины погружения 1:3, а измерение параметров деформации жидкости определяют по времени прохождения отклоненным световым лучом контрольного угла, который соответствует изменению глубины

40 деформированного участка жидкости 2/3—

1/3 от первоначальной, 1659782

Z/Z ©т

Составитель В. Крутин

Редактор M. Келемеш Техред М,Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 1836 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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