Капиллярный вискозиметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства, =

М. Кл. G 01п 11/04

Заявлено 23.VIII.1971 (№ 1692236/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.VIII.1973, Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 2б.XII. 1973

Государствеииыи комите1

Сонета Министров СССР ао делам изобретений и открытий

УДК 532.137(088.8) Авторы изобретения А. Ф. Коврижных, В. М. Пивоваров, Э.А. Капикраньян и И. Б. Суриков

Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол

Заявитель

КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения реологических характеристик жид к их сред.

Известен капиллярный вискозиметр для жидких сред, содержащий термостат, измери- 5 тельный и компенсационный капилляры, насос — дозатор, устройство для измерения перепадов давлений и вторичный прибор.

Предложенный вискозиметр позволяет повысить точность измерений за счет того, что 10 устройство для измерения перепадов давления выполнено в виде трех сильфонов, установленных в корпусе, состоящем из трех стаканов, причем внутренняя полость верхнего сильфона связана с внутренней полостью 15 нижнего сильфона измерительным капилляром, а внутренняя полость первого сильфона связана с внутренней полостью среднего сильфопа компенсационным капилляром, а внешние полости сильфонов заполнены сили- 20 коновой жидкостью и связаны между собой трубками.

На чертеже представлен предложенный вискозиметр.

В термостатирующем сосуде 1 с крышкой 25

2 установлен корпус 8, состоящий из размещенных друг иад другом стаканов 4, 5, б. В стакане 4 расположен сильфон 7, в стакане

5 — силфоп 8, в стакане б — сильфон 9.

Внутренняя полость сильфона 8 сообщается 30 с внутренней полостью сильфона 7 компенсационным капилляром 10, а внутренняя полость сильфона 7 сообщается с внутренней полостью сильфона 9 измерительным капилляром 11. Для того чтобы вязкая испытуемая жидкость не попадала непосредственно в сильфоны 7, 8, 9 и не загрязняла их, внутри стаканов установлены втулки 12, 18 и 14.

Внешние полости 15, IG, 17 сильфонов 7, 8, 9 заполнены силиконовой жидкостью и соединены между собой трубками 18 и 19, так что образуется маслосистема, связывающая сильфоны 7, 8, 9 в единый измерительный блок. В верхней части полости 15 размещен сильфон 20, компенсирующий температурное расширение силиконовой жидкости.

К внешней поверхности крышки 2 жестко прикреплен стакан 21, в котором находится магнит 22, связанный со штоком 28 сильфона 20. Полость стакана 21 входит в маслосистему блока (магнит помещен в силиконовую жидкость, а полость стакана 21 сообщается с полостью 15 сильфона 7). Движение магнита 22 преобразуется в унифицированный пневматический сигнал преобразователем 24.

В качестве преобразователя может использоваться головка выпускаемого промышленностью ротаметра типа РПМ.

В крышке 2 имеется канал 25, по которому испытуемая жидкость поступает в шестерен393642

10 и 11, расход испытуемой жидкости и коэффициент / ь

Деформация сильфона 7 через сильфон 20 и шток 28 передается магниту 22, движение которого преобразуется в пневматический сигнал преобразователем 24.

Окончательная формула для определения вязкости жидкости принимает вид:

;==в р„ где  — постоянная прибора; р; — выходной пневматический сигнал, Меняя диаметры капилляров 10 и II и тем самым меняя постоянную прибора, можно

15 получить разные пределы измерения вязкости. где k — коэффициент пропорциональности.

Эффективная вязкость определяется отношением:

Vj

V где т — напряжение сдвига; v — скорость сдвига.

Напряжение сдвига определяется по пере- З0 паду давления на едийице длины капилляра при установившемся ламинарном потоке жидкости, скорость сдвига — по диаметру капилляра и расходу через него, Таким образом, при прочих равных условиях эффек- 35 тивная вязкость испытуемой жидкости пропорциональна деформации сильфопа 7. = й,4А, где kq — коэффициент ппопорциональности, 40 учитывающий длину и диаметр капилляров чатый дозировочный насос 2б с синхронным электродвигателем 27. Насос 26 подает испытуемую жидкость по входной трубке 28 во внутреннюю полость сильфона 8 и через компенсационный капилляр 10 во внутреннюю полость сильфона 7 и далее по измерительному капилляру 11 во внутреннюю полость сильфона 9, откуда через трубку 29 — в емкость с испытуемой жидкостью.

Сильфоны 7 и 8 измеряют потерю давления на компенсационном капилляре 10 (длина его 1к=50Ы капилляра), а сильфоны 7 и

9 — на измерительном капилляре 11 (длина его 1„=100 d капилляра). Эти перепады давления вызывают деформацию сильфонов.

На участке l=l„— lq ламинарного движения жидкости перепад давления равен Лр.

При этом деформация сильфона 7 прямо пропорциональна перепаду давления Лр, Ah = k,bp, Предмет изобретения

Капиллярный вискозиметр, содержащий термостатирующий сосуд, внутри которого расположен корпус, образованный тремя расположенными друг над другом стаканами, измерительный капилляр, компенсационный капилляр, насос-дозатор, сильфонный узе I для измерения перепадов давлений и цифровой преобразователь, отлича>оцийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в стаканах устано|влены сильфоны, внутренние полости верхнего и среднего сильфонов соединены компенсационным капилляром, внутренние полости верхнего и нижнего сильфонов соединены измерительным капилляром, при этом торец верхнего сильфона через компенсационный сильфон соединен со штоком магнитного датчика, управляющего цифровым преобразователем, а внешние полости сильфонов и камера, в которой установлен магнитный датчик, соединены между собой и заполнены силиконовой жидкостью.

393642

Составитель В. Вощанкин

Редактор T. Орловская

Тскрсд T. Курилко Коррсктор В. )Колудева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3437, 10 Изд. № 974 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откргятпй

Москва, К-35, Раушскал наб., д. 4 5