Ротационный вискозиметр


 


Владельцы патента RU 2424500:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Орион ВДМ" (ООО НПП "Орион ВДМ") (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения вязкости различных жидкостей. Ротационный вискозиметр содержит привод, на валу которого закреплен вращающийся цилиндр, соосный с ним воспринимающий цилиндр, соединенный с упругим элементом. Также вискозиметр содержит датчик угла поворота воспринимающего цилиндра. При этом упругий элемент содержит поворотный и неподвижный диски. Воспринимающий цилиндр выполнен в виде стакана и соосно закреплен на поворотном диске упругого элемента. Причем поворотный диск посредством П-образных плоских пружин, которые размещены равномерно вокруг вала, связан с неподвижным диском упругого элемента. При этом П-образные плоские пружины закреплены радиально по периферии дисков, снабженных осевыми отверстиями для прохода вала привода. Кроме того, датчик угла поворота воспринимающего цилиндра выполнен на базе тензорезисторов, наклеенных на поверхность одной из П-образных плоских пружин. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, а также уменьшение погрешности измерения вязкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения вязкости различных жидкостей, в частности полимерных растворов.

Известен ротационный вискозиметр (см., например, авторское свидетельство СССР №1073627, кл. G01N 11/14, опубликовано в БИ №6, 15.02.84), содержащий корпус, термостатированную камеру для исследуемой среды с установленным в ней соосно внутренним цилиндром, который соединен с приводом вращения посредством ведущего и ведомого валов с жестко закрепленными дисками, упругий элемент, воздействующий на преобразователь момента и измерительную систему, упругий элемент и преобразователь момента, жестко прикрепленные к корпусу. Упругий элемент снабжен опорой, неподвижно закрепленной на его свободном конце, в которой установлена с возможностью вращения ось с двумя жестко закрепленными дисками, расположенными в плоскостях дисков ведущего и ведомого валов и взаимодействующими с ними.

Недостатками данного вискозиметра являются наличие трения в подшипниках оси, что приводит к значительной погрешности измерений, а также сложность конструкции.

Известен также ротационный вискозиметр (см., например, авторское свидетельство СССР №1242759, кл. G01N 11/14, опубликовано в БИ №25 07.07.86), содержащий насадку, закрепленную на валу, другой конец которого через пружину соединен с корпусом, кювету для исследуемого вещества, электропривод, резистивный датчик угла закручивания пружины и схему преобразования угла закручивания пружины во временной интервал.

Недостатками данного ротационного вискозиметра является погрешность измерений, обусловленная влиянием трения в подшипниках измерительного вала.

Наиболее близким по технической сущности является ротационный вискозиметр (см., например, авторское свидетельство №1455282, кл. G01N 11/14, опубликовано в БИ №4 30.01.89), содержащий наружный и внутренний коаксиальные цилиндры, упругий элемент в виде торсиона внутреннего цилиндра, электромагнитный арретир внутреннего цилиндра, электромагнитный тормоз верхнего конца торсиона и датчик его угла закручивания, а также привод вращающегося цилиндра в виде узла закручивания торсиона.

Недостатками этого вискозиметра являются сложность и большая погрешность измерения, обусловленная влиянием трения в подшипниках.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и уменьшение погрешности измерения.

Решение задачи достигается тем, что в вискозиметре, содержащем привод с вращающимся цилиндром на его валу и воспринимающий цилиндр, соединенный с упругим элементом и датчиком угла поворота воспринимающего цилиндра, воспринимающий цилиндр выполнен в виде стакана, закрепленного на поворотном диске, который посредством П-образных плоских пружин, размещенных равномерно вокруг вала и закрепленных радиально по периферии дисков, связан с неподвижным диском упругого элемента, а диски снабжены осевыми отверстиями для прохода вала. Датчик угла поворота воспринимающего цилиндра может быть выполнен на базе тензорезисторов, наклеенных на поверхности одной из П-образных плоских пружин.

На фиг.1 показано устройство предложенного ротационного вискозиметра. Вискозиметр содержит привод 1 с закрепленным на его валу 2 вращающимся цилиндром 3, который расположен внутри воспринимающего цилиндра 4, выполненного в виде стакана, соосно закрепленного на поворотном диске 5. Последний посредством П-образных плоских пружин 6, размещенных равномерно (с одинаковым угловым шагом) вокруг вала 2 в радиальных плоскостях, связан с неподвижным диском 7. Плоские П-образные пружины 6, подвижный 5 и неподвижный 7 диски образуют упругий элемент, соединенный с воспринимающим цилиндром. Пространство между вращающимся 3 и воспринимающим 4 цилиндрами заполнено контролируемой жидкостью. На одну из П-образных плоских пружин 6 могут быть наклеены тензорезисторы 8 датчика угла поворота воспринимающего цилиндра 4. Тензорезисторы 8 соединены по одной из измерительных схем (мостовой или дифференциальной).

Ротационный вискозиметр работает следующим образом. При пуске привода 1 вал 2 приводит во вращение цилиндр 3. За счет вязкого трения в контролируемой жидкости к внутренней поверхности воспринимающего цилиндра 4 прикладывается момент вращения, который компенсируется моментом сопротивления упругого элемента. Последний при этом поворачивается на угол, пропорциональный вязкости контролируемой жидкости. Этот угол в определенном масштабе преобразуется в деформацию площадок П-образных плоских пружин 6, на которые наклеены тензорезисторы 8. На выходе измерительной схемы соединения тензорезисторов 8 будет напряжение, пропорциональное измеряемой вязкости.

Благодаря плоской форме П-образных пружин 6 и симметричному расположению их в радиальных плоскостях жесткость упругого элемента в радиальном и осевом направлениях во много раз больше, чем для направления поворота вокруг оси симметрии, т.е. данный упругий элемент имеет жесткую ось поворота. В результате при воздействии боковых и осевых сил соосность вращающегося 3 и воспринимающего 4 цилиндров не нарушается. Это позволяет отказаться от подшипников оси воспринимающего цилиндра 4, силы трения отсутствуют и не создают погрешности.

В конструкции вискозиметра отсутствуют арретир и электромагнитный тормоз, что обеспечивает упрощение вискозиметра.

Таким образом, предложенный вискозиметр имеет более простую конструкцию и позволяет выполнять измерение вязкости с меньшей погрешностью.

1. Ротационный вискозиметр, содержащий привод, на валу которого закреплен вращающийся цилиндр, соосный с ним воспринимающий цилиндр, соединенный с упругим элементом, и датчик угла поворота воспринимающего цилиндра, отличающийся тем, что упругий элемент содержит поворотный и неподвижный диски, воспринимающий цилиндр выполнен в виде стакана и соосно закреплен на поворотном диске упругого элемента, причем поворотный диск посредством П-образных плоских пружин, размещенных равномерно вокруг вала, связан с неподвижным диском упругого элемента, при этом П-образные плоские пружины закреплены радиально по периферии дисков, снабженных осевыми отверстиями для прохода вала привода.

2. Ротационный вискозиметр по п.1, отличающийся тем, что датчик угла поворота воспринимающего цилиндра выполнен на базе тензорезисторов, наклеенных на поверхность одной из П-образных плоских пружин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области экструдирования материалов растительного происхождения и может быть использовано для определения свойств экструдируемых древесных опилок.

Изобретение относится к ультразвуковым средствам измерения вязкости жидких сред, а более конкретно к магнитострикционным вискозиметрам, и предназначено для контроля в реальном масштабе времени работоспособности рабочих жидкостей, в частности гидравлического, компрессорного, трансмиссионного, моторного и трансформаторного масла, а также для контроля технологических процессов переработки материалов.

Изобретение относится к способу и может быть использовано, например, при контроле и управлении технологическими процессами на предприятиях пищевой промышленности для оценки вязкости жидких оптически непрозрачных суспензий, а также при проведении научно-исследовательских работ.

Изобретение относится к гравитационной седиментации и может быть применено на шахтах и обогатительных фабриках для анализа диапазона крупности частиц в шламовых водах.

Изобретение относится к технике измерения вязкости, а более конкретно - к устройству вибрационных датчиков погружного типа, предназначенных для использования в исследовательских лабораториях, в медицине, для контроля технологических жидкостей.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным аэрогидродинамическим способам и устройствам автоматического контроля физико-химических свойств жидкости (вязкости, плотности, поверхностного натяжения), и может найти применение как в лабораторной, так и производственной практике.

Изобретение относится к измерительной технике и к способам оценки фактического состояния моторного масла, находящегося в картере двигателя, и может быть использовано для контроля концентрации механических примесей в моторном масле.

Изобретение относится к области исследований реологических свойств жидкости и может найти применение в промышленности строительных материалов, химической, нефтяной и др.

Изобретение относится к устройствам для измерения динамической вязкости жидких сред и может быть применено в химической, лакокрасочной промышленности, промышленности строительных материалов для исследования маловязких жидкостей повышенной плотности типа смазочных масел, ртути, лаков и др.

Изобретение относится к устройствам для определения вязкости дисперсных материалов. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к анализаторам для автоматического определения показателей гемостаза (коагуляторам)

Изобретение относится к области измерительных средств, в частности для измерения вязкости жидких сред при различных температурах и прозрачности. Для достижения технического результата в корпусе (1) вискозиметра установлен теплоизолированный снаружи нагреватель (2) с цилиндрической полостью (5), в которую помещен установленный на платформе (7) цилиндрический стакан (6) для исследуемой жидкости. В стакан 6 погружен установленный на стойке 8 датчик температуры 9 для контроля температуры испытуемой жидкости и помещен чувствительный элемент 10, который установлен на коромысле 11, снабженном электромагнитным приводом 12. При этом коромысло 11 установлено на оси электромагнитного привода с возможностью поворота относительно оси, а чувствительный элемент 10 выполнен в виде шара из полимерного материала и закреплен на стержне 13, расположенном на рабочем плече коромысла с возможностью перемещения в стакане с испытуемой жидкостью. На другом плече коромысла закреплен противовес 14, обеспечивающий свободное перемещение шара в испытуемой жидкости при заданных температурах. Поворот коромысла 11 ограничен верхним 15 и нижним 16 упорами, закрепленными на панели 17 и предотвращающими выход шара из жидкой среды и касание шара дна стакана 6. В средней части коромысла установлен экран 18, взаимодействующий с установленными на панели 17 светодиодом 19 и фотоприемником 20 с возможностью перекрытия светового потока от светодиода на фотоприемник при перемещении коромысла с экраном. При этом светодиод 19 и фотоприемник 20 оптически связаны с экраном 18 для обеспечения задания постоянной глубины перемещения шара 10 в испытуемой жидкости и регистрации времени его перемещения из верхнего положения, характеризующего вязкость испытуемой жидкости. Для управления процессом измерения вязкости датчик температуры 9 электрически связан с блоком задания и измерения температуры испытания 22, снабженным переключателем температуры, светодиод 19 и фотоприемник 20 связаны с блоком контроля перемещения чувствительного элемента, измерения вязкости и ее регистрации 23, а электромагнитный привод 12 связан с блоком его управления 24. Указанные блоки 22, 23 и 24 связаны с блоком питания 25 и образуют систему автоматического управления процессом измерения вязкости. Техническим результатом является определение вязкости жидких сред при различных температурах, повышение точности измерений и автоматизации процесса измерения и упрощение конструкции. 3 ил.

Изобретение относится к области определения вибрационным методом сдвиговой вязкости небольших объемов жидкости в локальной области при одновременном измерении ее температуры. Вибровискозиметрический датчик содержит миниатюрный индуктивный датчик текущего положения миниатюрного зонда, термопарный измеритель температуры зонда, механическую колебательную систему, включающую зонд, основание с двумя стойками, два упругих разнородных проводника, электромеханический вибратор. При этом разнородные проводники жестко скреплены со стойками и с поверхностью зонда с образованием одновременно измерительного спая термопарного измерителя температуры, опорные спаи соединены с внешней стороны с металлическими стойками, электромеханический вибратор в виде телефонного капсюля вынесен за пределы вибродатчика и установлен с обеспечением акустического взаимодействия с жестким основанием. При этом погружаемые в жидкость части датчика, по крайней мере упругие проводники и сферический зонд, имеют защитное пленочное покрытие. Техническим результатом является обеспечение высокой чувствительности вибровискозиметрического датчика к малым изменениям вязкости жидкости путем разработки вибровискозиметрического датчика с необремененной колебательной системой. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения вязкости различных связных грунтов и может быть применено при проведении инженерных изысканий для строительства зданий и сооружений. Грунтовый вискозиметр представляет собой камеру стабилометра типа "Б", в котором боковые напряжения передаются на цилиндрический образец грунта через резиновую оболочку. Торцы камеры закрыты жесткими неподвижными фланцами. Вертикальное усилие прикладывается к вертикальному металлическому стержню, проходящему через центральную ось камеры прибора и образца. Стержень имеет свободный ход в вертикальном направлении и фиксируется к нагружающему устройству нагрузочной рамы. Техническим результатом является адаптация конструкции вискозиметра для определения вязкости грунтов, снижение трудоемкости исследований и расширение области применения для исследования реологических характеристик связных и несвязных грунтов. 3 ил.

Изобретение относится к области исследования степени загрязнения легко текучих смазочных материалов продуктами изнашивания пар трения механических систем, например в двигателях, механизмах, машинах и приборах. Знание степени загрязнения легко текучих масел/смазок частицами износа пар трения и/или уплотнений (манжет, сальников и пр.) является весьма важной проблемой, техническое решение которой позволяет значительно повысить надежность работы важных механических систем. Устройство сбора продуктов износа в жидкой смазке содержит привод в виде электрического двигателя и полость для размещения испытуемой жидкости. При этом с целью сбора и анализа продуктов износа в жидкой смазке от пар трения подвижно сопряженных деталей устройство содержит мешалку, соединенную с валом двигателя, которая размещена в воронке конического вида с отсутствием касания мешалки, а в нижней части воронки имеется выпускное для масла отверстие, диаметр которого в точности совпадает с диаметром отверстия в открытом положении заглушки. Техническим результатом является экспресс-тестирование смазочного материала, а также возможность предотвратить аварийные отказы двигателей и иных объектов, использующих жидкую масляную систему смазывания подвижных сопряжений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх