Капиллярный вискограф

 

®а юыеФв ъе хн.еце@ие«, и4)мот М

Союз Советсиии

Сов,иалнстнческих

Республик (») 476817 (61) Дополнительное к авт. свр -ву (22) Заявлено22.12.71 (21) 1728209/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.76 Бюллетень ¹ 29 (45) Дата оп :бликован..н описания 25.10.76 (51) М. Кл.

С 01 hl 11/04

Гвеударстееииий аеиитет

6евета Меееатреа СССР

Im деев иеабретееив и етерепий (б3) УДК

532. 137 (088.8) (72) Авторы A.Á Бы "poa„. Г.В.Виноградов, H.A.Ергин, А.А.Константинов, наобРЕтЕнни А.К.Кулапов. С.К,Крашенинников„H.Г,.Солдатечков и HJR.Воронов

Специальное конструкторское бюро Института нефтехимического синтеза им A. B. Топчиева (71) Заявитель (54) КАПИ г ISPHbiii BHCKOPPA4

Автоматический капилляоный висксг;;«:1 предназначен для исследования вязк.-;- .,:- :. своиств дисперсных и полимервых сис.:.-.:,. характеризуемых кривой течения, пр ц : =в= ляющей собой зависимость скорост. :-:t-:.â;.j ÿ оТ BGBp":ения сдвигa В широком циапаз-,не их значе ;:::. (напряжение сдвига :. .0, =. 10,. е 5 скорость сдвига 10 — 10 ).

В известных автоматических кяпилл2p— ных Вискоз. Г4етрах pJiH полу 1ения «B один )С опыт зависимости вязкости от перепаца цавления в капилляре и скорости сдвига применена тарированная пружина, создающая изменяющееся в процес е ис пытаний давле-ние на материал помещенный в камере, и Я тем. самым обеспечивающая переменную ско— рость истечения его из капилляра, Перемещение плунжера, выдавгшыпо1цего материал из камеры регистрируется на барабане во временной зависимости, по кото- 2О рой затем вычисляется напряжение сдвига, скорость сдвига и вязкость. Однако полученная на барабане прибора запись результатов измерений требует расшифровки-гра— фического дифференцирования и логарифмированця цля приведения результатов z виду, удоб:-:.ему для анагыза, — к виду графика зависимости скорости сдвига от напряжени.=-;: сдвига с использованием двойного лога рифм;: ческого масштаба. :-1ец статко.л прибора является ручное

;,:.-:.=к;цсч ние скорости записи в зависимости от вида записываемой кривой, что неу— добно,;. при быстроизменяющихся скоростях; —.е всегда возможно.

П-,ецпоженный капиллярный вискограф по— зволяет с высокой точностью измерять и одновременно регистрировать кривые течения без дополнительш1х расчетов и в принятом. лога«ифмическом масштабе.

Достигается это за счет введения в предложенный вискограф растрового датчика дискретных перемещений плунжера, связанного с изк.ерителем скорости перемещений и счетчиков- " преобразователем код — напряже— ние, орые соединены с двухкоординатным регистратором кривой течения исследуемого материала.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного вискографа.

47681 7

Автоматический капиллярный вискограф содержит нагружакмцее устройство в виде пружины 1, передающей давление плунжеру

2, который входит в камеру 3, соединенную с капилляром 4. С плунжером связан датчик 5 дискретных перемещений, например растровый датчик, состоящий из подвижной 6 и неподвижной 7 пластин, осветителя 8 и фотоприемника 9. Выход датчика 5 подключен к измерителю давления, со. стоящему из последовательно включенных счетчика 10, цифроаналогового преобразователя 11, логарифматора 12 давления; к измерителю скорости, состоящему из схемы конъюнкции 13, счетчика 14, цифроаналогового преобразователя "мантисса" 15, логарифматора 1 6 скорости, управляемого генератора 17, схемы оценки и управления 18, цифроаналогового преобразователя характеристика" 19 и сумматора 20. Схема конъюнкции 13, счетчик 14 измерителя скорости, цифроаналоговый преобразователь 15, логарифматор 1 6 включены последовательно и образуют цепь получения мантиссы.

Счетчик 14 измерителя скорости, схема оценки и управления 18, управляемый гене. ратор 17 и схема конъюнкции 13 образуют цепь обратной связи. Управляемый генератор 17 также электрически связан со счет. чиком 14 измерителя скорости и схемой оценки и управления 18. Эта связь являет. ся вспомогательной. Цифроаналоговый преобразователь 19 и схема оценки и управления 18 составляют цепь образования характеристики логарифма скорости. С этой цепью, с выходом цифроаналогового преобразователя 19, и с цепью получения мантиссы, с выходом. логарифматора 16 скорости, электрически связан сумматор 20.

Выход сумматора 20 и выход логарифматора 12 измерителя давления подсоединены к входам У и "Х" двухкоординатного регистра 21 °

Прибор работает следуюцим образом. Находящаяся в сжатом состоянии пружина 1 с началом опыта расжимаетея и толкает плунжер 2, выдавливающий загрузку исследуемого продукта из камеры 3 через калиброванный цилиндрический капилляр 4. По мере расжимания пружины снижается перепад давления в капилляре, где течет продукт, и соответственно уменьшается скорость движения плунжера 2.

Измеряемые величины напряжения и скорости сдвига определяются соответственно по величине распрямления пружины от ее начального положении и скорости дьижения плунжера.

Для определения этих величин с плунжером связан датчик 5 дискретных перемещений, выдающий электрические импульсы, количество, частота следования и длительность которых определяются шагом дисг;ретов датчика и скоростью движения плунжера, Импульсы с выхода датчика дискретных перемещений поступают s измеритель давлении и измеритель скорости.

В измерителе давления счетчиком. 10 подсчитывается количество импульсов и общ разуется текущее кодовое значение величины перемещения плунжера. С помицью цифроаналогового преобразователя и измерителя давления код превращается в пропорциональное давлению напряжение, а затем, с помощью устройства с логарифмической амплитудной характеристикой — логарифматора давления — в напрюкение, пропорциональное логарифму давления, оказываемого пружиной на продукт. щ Импульсный сигнал с выхода датчика дискретных перемещений поступает на вход схемы конъюнкции 13, куда также подается сигнал временного интервала от управляемого генератора 17. Полученная пачка

И импульсов подсчитывается счетчиком. 14.

Кодовое значение, получаемое в этом счетчике, преобразуется в соответствующее напряжение в цифроаналоговом преобразователе "мантисса" 15, а затем. с помощью

ЭО устройства с логарифмической амплитудной характеристикой — логарифматора 1 6 скорости — в напряжение, пропорциональное мантиссе логарифма скорости движения плукжера.

После передачи кода в цифроаналоговый

35 преобразователь счетчик 14 устанавливается на нуль сигналом управляемого генератора 17.

Временной интервал может з =,.=-ваться датчиком дискретных перемещений. В этом

40 случае будут подсчитываться импульсы, выдаваемые управляемым генератором., а счетчик будет фиксировать время перемещения плунжера на величину шага дискретов датчика, т.е. величину, обратную скорости.

45 Переход с одного диапазона измерений на другой осуществляется автоматически изменением временного интервала, выдаваемого управляемьпи генератором 17. Сигнал перехода на генератор 17 подается от схемы уп59 равления, производящей оценку кодового значения, полученного в счетчике, к концу измерительного интервала.

Если значение окажется меньшим или боль шим предусмотренного, в управляемый генератор подается сигнал на изменение временного интервала в необходимую сторону. Одновременно с этим для учета изменения диапазона измерений со схемы оценки и управления п подается кодовый сигнал в цифроаналоговый преобразователь характеристика 1 9, выда476817

Составитель Л. Яаловичко

Техред А. Демьянова Корректор Б. Югас

Редактор Т. Орловская

Заказ 4982/436 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кщий напряжение на сумматор 20. В сумматоре производится сложение напряжений, соответствующих. характеристике и мантиссе логарифма скорости, полученной в логарифматоре 16. 5

Электрические сигналы из логарифматора

12 измерителя давления и сумматора 20 поступаютсоответственно на входы ксординат

"Х" и "Y " двухкоординатнсго регистратора 21, который по мере истечения исследув- lO мого материала записывает зависимость логарифма скорости перемещения плунжера (расхода) от давления в камере или, с учетом установленного капилляра, скоростьсдвига от напряжения сдвига, т. е. кривую те- 15 чения, 6

Формула изобретения

Капиллярный вискограф, содержащий нагружающее устройство в виде предварительно сжатой пружины, плунжер, капилляр, систему регистрации давления и расхода, двухкоординатный регистратор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен растровым датчиком дискретных перемещений плунжера, связанным с измерителем скор сти перемещений и счетчиком с преобразователем код — напряжение, которые, в свою очередь, соединены с двухкоординатным регистратором кривой течения исследуемого материала.