Вискозиметр

Изобретение относится к области технической физики, а именно к технике определения вязкостных свойств жидких сред. Вискозиметр содержит вертикальный калиброванный капилляр, заполненный исследуемой жидкостью. Внутри капилляра с зазором помещена калиброванная игла. Техническим результатом является повышение точности определения вязкостных свойств жидких сред. 2 ил.

 

Изобретение относится к области технической физики, а именно к технике определения вязкостных свойств жидких сред.

На сегодняшний день в мире известно большое количество вискозиметров, имеющих в своей основе различные принципы и выполненных в множестве вариантов. Например, ротационные, вибрационные, капиллярные.

Недостатками таких вискозиметров являются либо сложность устройства и трудоемкость обработки опытных данных (ротационные), либо необходимость использования специальных вторичных приборов (вибрационные), либо невозможность измерения вязкости загрязненных сред (капиллярные).

Известны также вискозиметры с падающим шариком. Наиболее распространенным среди них является прибор для измерения вязкости жидких сред - вискозиметр Гепплера, представляющий собой прозрачный сосуд, заполненный жидкостью, вязкость которой необходимо измерить. В объеме жидкости движется рабочее тело - шарик известной плотности и размеров [Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов А.И. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. М.: Машиностроение, 1968, 272 с.].

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - сосуд, заполненный исследуемой жидкостью, и падающее в сосуде рабочее тело.

Недостатки известного устройства

1. Погрешности, возникающие при измерении вязкости из-за отсутствия ламинарного режима обтекания рабочего тела потоком жидкости.

2. Погрешности, возникающие при измерении вязкости из-за наличия конвективных потоков жидкости между рабочим телом и стенками сосуда.

3. Непрямолинейная траектория движения рабочего тела вследствие неточной сферической поверхности рабочего тела.

4. Сложность изготовления рабочего тела с точно сферической поверхностью.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству по совокупности признаков является вискозиметр с вытягиванием шара, представляющий собой прозрачный сосуд, заполненный жидкостью, вязкость которой необходимо измерить. В сосуд помещено рабочее тело в виде шарика с прикрепленным к нему стержнем [Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии. / Пер. с англ. И.А. Лавыгина; Под ред. В.Г. Куличихина - М.: КолосС. 2003. - 312 с.]. Данное устройство принято за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - сосуд, заполненный исследуемой жидкостью, и падающее в сосуде рабочее тело.

Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются сложность изготовления рабочего тела и наличие погрешности измерения вязкости из-за влияния конвективных потоков в объеме исследуемой жидкости, особенно при нарушении ламинарного режима обтекания рабочего тела.

Изобретение направлено на решение задачи повышения точности определения вязкостных свойств жидких сред.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном вискозиметре, содержащем сосуд, заполненный исследуемой жидкостью, и падающее в сосуде рабочее тело, согласно изобретению в качестве сосуда использован вертикально установленный калиброванный капилляр, а в качестве рабочего тела использована калиброванная игла, при этом между внутренней стенкой капилляра и иглой имеется зазор.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - в качестве сосуда использован вертикально установленный калиброванный капилляр; в качестве рабочего тела использована калиброванная игла; между внутренней стенкой капилляра и иглой имеется зазор.

Использование вертикально установленного калиброванного капилляра и падающей в нем калиброванной иглы при наличии узкого протяженного зазора между иглой и стенкой капилляра позволяет исследуемой жидкости осуществлять обтекание иглы в строго ламинарном режиме, в результате чего повышается точность определения вязкостных свойств жидких сред.

Благодаря самоцентрованию иглы в сечении капилляра величина зазора между иглой и стенкой капилляра остается постоянной, в результате сохраняется строго ламинарный режим и прямолинейная траектория движения рабочего тела, что повышает точность определения вязкостных свойств жидких сред.

На фиг. 1 показана схема вискозиметра.

На фиг. 2 показан поперечный разрез.

Вискозиметр с падающей иглой (фиг. 1) содержит вертикальный калиброванный капилляр 3, заполненный исследуемой жидкостью 2. Внутри капилляра 3 с зазором помещена калиброванная игла 1. Величина зазора между иглой 1 и стенкой капилляра 3 остается постоянной за счет самоцентрования иглы 1 в сечении капилляра 3.

Устройство работает следующим образом.

Вязкость жидкости измеряется путем фиксирования промежутка времени свободного падения калиброванной иглы между двумя метками.

Преимущества предлагаемого устройства следующие.

- Простота конструкции и компактность.

- Строго ламинарный режим на всем протяжении капилляра за счет создания узкого протяженного зазора между иглой и стенкой капилляра.

- Постоянная величина зазора между иглой и стенкой капилляра за счет самоцентрования иглы в сечении капилляра.

- Значительное уменьшение влияния мешающих конвекционных потоков за счет минимизации объема измерительной ячейки.

- Значительное уменьшение объема измеряемого материала.

Вискозиметр, содержащий сосуд, заполненный исследуемой жидкостью, и падающее в сосуде рабочее тело, отличающийся тем, что в качестве сосуда использован вертикально установленный калиброванный капилляр, а в качестве рабочего тела использована калиброванная игла, при этом между внутренней стенкой капилляра и иглой имеется зазор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным аэродинамическим способам контроля поверхностного натяжения жидкостей, и может найти применение в химической промышленности и энергетике.

Изобретение относится к области микрофлюидики и может быть использовано для создания течения в капле жидкости и перемешивания жидкостей в малых объемах. Предложенный способ заключается в том, что каплю жидкости, в которой нужно создать течение, помещают на горизонтально расположенную тонкую упругую пластину со свободными краями, в которой возбуждают изгибные колебания с частотой собственных колебаний в интервале звуковых и ультразвуковых частот пьезоэлектрическим преобразователем.

Изобретение предоставляет датчик для расходомера, который может использоваться в различных устройствах для измерений параметров потока, использующих полупроводниковые либо керамические терморезисторы.

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам и устройствам контроля физических параметров: вязкости, электропроводности, плотности, поверхностного натяжения у образцов металлических расплавов.

Настоящее изобретение касается расчета измерительной системой вязкости жидкости, подаваемой с измерительной системы на диагностический анализатор. Способ расчета вязкости жидкости в зонде, предназначенном для аспирации или дозирования, содержащий этапы, на которых: измеряют эталонное давление (Pэт., Pref), представляющее собой давление в измерительном наконечнике при отсутствии дозирования или аспирации.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ оценки термопластичности углей или спекающих добавок включает набивку угля или спекающей добавки в емкость с получением образца, размещение слоя набивки из частиц на образце, нагрев образца с поддержанием при этом образца и слоя набивки при постоянном объеме или с приложением постоянной нагрузки на слой набивки, измерение расстояния проникновения, представляющее собой термопластичность угля, на которое расплавленный образец проникает в полости слоя набивки, и оценку термопластичности образца с использованием измеренного значения.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ подготовки угля для получения кокса включает набивание угля в емкость для получения образца, на который помещают материал, имеющий сквозные отверстия, проходящие сверху донизу, нагревают полученный образец и измеряют расстояние проникновения, на которое расплавленный образец проникает внутрь указанных сквозных отверстий.

Изобретения относятся к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения различных параметров жидкостей, в частности нефтепродуктов, хранимых или перевозимых в резервуарах, и могут быть использованы в системах определения объема и массы жидкостей.

Настоящее изобретение относится к области металлургии и машиностроения. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является определение вязкоупругих свойств металлов с помощью зондового акустического метода.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов. Способ оценки технологической эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), по которому осуществляют измерение действительного коэффициента трения в течение 10-20 с применением оцениваемой СОЖ и без нее, максимальную скорость охлаждения температурного датчика в испытываемой СОЖ и на воздухе (без СОЖ) от температуры, возникающей в зоне резания, до комнатной температуры.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения вязкости текучей среды. Предложены измерительное электронное устройство (20) и способ получения вязкости текучей среды потока при заданной эталонной температуре. Измерительное электронное устройство (20) содержит интерфейс (201), выполненный с возможностью обмена сообщениями, систему (204) хранения, выполненную с возможностью хранения заданной эталонной температуры (211), измеренной вязкости (214) текучей среды, измеренной температуры (215) текучей среды и данных (218) отношения температуры и вязкости, которые связывают температуру с вязкостью в заданном диапазоне температур текучей среды потока, и систему (203) обработки, соединенную с интерфейсом (201) и с системой (204) хранения. При этом система (203) обработки выполнена с возможностью получения измеренной температуры (215) текучей среды, получения измеренной вязкости (214) текучей среды и формирования вязкости (227) при эталонной температуре с использованием измеренной вязкости (214) текучей среды и данных (218) отношения температуры и вязкости, при этом сформированная вязкость (227) при эталонной температуре соответствует заданной эталонной температуре (211). Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области технической физики, в частности к способам измерения вязкости газов, и может найти применение в различных отраслях промышленности и в лабораторной практике. Способ измерения вязкости газов реализуется путем его отбора и заполнения им емкости, пропускания через капилляр при постоянном перепаде давления, измерения времени изменения давления в емкости на заданную величину. При этом дополнительно изменяют объем емкости, измеряют давления до и после дросселя и о вязкости газа судят по произведению давления и времени истечения газа на момент достижения давлением в емкости заданного значения. Техническим результатом является повышение точности и надежности, а также обеспечение возможности проводить анализ газовых сред при давлениях, близких к атмосферному, без использования специальных побудителей расхода газа и регуляторов. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в нефтяной, автомобильной, авиационной, машиностроительной отраслях промышленности. С помощью устройства определяются плотность, динамическая и кинематическая вязкость жидкости. Динамическая вязкость определяется по времени набора определенного объема исследуемой жидкости, поступающей под действием постоянного разрежения, создаваемого компрессором, по трубке с известными размерными характеристиками. Кинематическая вязкость определяется по времени истечения этого объема жидкости по той же трубке под действием силы тяжести без создания разрежения. Плотность находится из отношения динамической вязкости к кинематической. Техническим результатом является упрощение и автоматизация определения вязкости и плотности жидкости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Капиллярное устройство для индикаторов отображения текучей среды, содержащих ограничитель текучей среды и капиллярную трубку. Ограничитель текучей среды содержит сквозное отверстие малого диаметра. Капиллярная трубка выполнена с возможностью наполнения по меньшей мере двумя несмешиваемыми текучими средами. Ограничитель текучей среды герметично соединен с, по меньшей мере, одним концом капиллярной трубки таким образом с возможностью сообщения внутренней и наружную поверхностей капиллярной трубки посредством сквозного отверстия ограничителя текучей среды. Внутренняя поверхность капиллярной трубки предварительно обработана и является маслостойкой и гидрофобной. Заявляемое устройство обеспечивает повышение степени регулируемости границы раздела или мениска между, по меньшей мере, двумя заключенными в капиллярной трубке текучими средами с предотвращением их смешивания. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно в химической и нефтехимической отраслях промышленности на любых предприятиях и заводах, где вязкость изготовляемых ими продуктов является основным показателем качества. Вискозиметр состоит из стеклянного вискозиметра типа ВПЖ-4 с отсеченными по диагонали коленом и отводной трубкой, герметично соединенного с ним двухходового крана, который герметично соединен со стеклянным шприцем. При этом двухходовой кран выполнен с возможностью переключения системы на стеклянный шприц либо на атмосферу. Техническим результатом является сокращение времени определения кинематической вязкости с одновременным упрощением процедуры измерения. 2 ил.

Изобретение относится к области гидродинамики и может быть использовано при разработке теплообменных аппаратов, использующих эффект начального участка. Установка для идентификации турбулентного начального участка в каналах малого поперечного сечения содержит емкость для исследуемой ньютоновской жидкости и теплообменник, представляющий собой трубопровод, состоящий из нескольких параллельных участков, соединенных между собой. Полость упомянутой емкости соединена с входной частью полости теплообменника, при этом выходная часть полости теплообменника открывается в полость мерной емкости, установленной на высокоточных весах. Полость емкости для исследуемой жидкости дополнительно соединена с выходной полостью компрессорного агрегата, а входная часть полости мерной емкости соединена с выходным патрубком емкости для исследуемой жидкости через полость теплообменника и через полость емкости исследуемой жидкости - с полостью компрессорного агрегата. Технический результат – исключение пульсаций жидкости на замеры. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может применяться для исследования газогидродинамических процессов, происходящих в скважинах газоконденсатных месторождений. Техническим результатом является повышение точности и достоверности проводимых на стенде исследований. Предлагаемый стенд, включающий одну горизонтальную трубу в виде последовательно соединенных отдельных секций труб, насос, соединительные трубопроводы, запорные устройства, расходомеры, подъемные агрегаты, содержит дополнительно три горизонтальные трубы, выполненные в виде последовательно соединенных отдельных стальных секций труб, измерительные устройства, блок подачи газа. Барботер установлен на входе в одну из труб. Содержит проточный нагнетатель, вход которого подключен к блоку подачи газа, а выход - к барботеру, накопительную емкость, выход которой через насос соединен с барботером, сепаратор, вход которого соединен с выходом упомянутой трубы, выход для газа сообщен с проточным нагнетателем, а выход для жидкости - с входом накопительной емкости. Секции горизонтальных труб соединены между собой гибкими соединительными элементами. Все трубы имеют разный диаметр и установлены на подъемных агрегатах. 2 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и представляет собой способ иммунохроматографического анализа. Иммунохроматографический тест основан на взаимодействии конъюгата специфические антитела-коллоидный маркер с определяемым соединением (антигеном) в ходе движения реагентов вдоль тест-полоски. В зависимости от наличия антигена происходит образование специфических комплексов, обеспечивающих окрашивание в аналитической линии теста. Интенсивность окрашивания, а также чувствительность теста напрямую зависят от времени инкубации пробы и коллоидного конъюгата. Значительные возможности по снижению предела обнаружения дает использование мелкопористых, «медленных» рабочих мембран. Сокращение скорости движения увеличивает время специфического взаимодействия и тем самым снижает предел обнаружения системы. Однако часто использование мелкопористых мембран влечет ряд негативных эффектов, особенно при анализе реальных, часто содержащих корпускулярные частицы проб. В таких случаях происходит забивание пор мембраны и полная остановка течения жидкости, а результаты тестирования признаются недействительными. Предложенный подход отличается тем, что для анализа используется крупнопористая мембрана, а для сокращения скорости движения жидкости в пробу вносятся специальные растворы для повышения вязкости раствора, что приводит к увеличению времени протекания вдоль мембраны. Техническим результатом является снижение предела обнаружения аналитической системы. 1 ил.

Изобретение относится к области технической физики, а именно к технике определения вязкостных свойств жидких сред. Вискозиметр содержит вертикальный калиброванный капилляр, заполненный исследуемой жидкостью. Внутри капилляра с зазором помещена калиброванная игла. Техническим результатом является повышение точности определения вязкостных свойств жидких сред. 2 ил.

Наверх