Ротационный вискозиметр

 

О П И С А Н И Е щ 586370

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСЕОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05.76 (21) 2359755/18-25 с присоединением заявки № (51) М, Кл е G 01N 11/14

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

llo делам изобретений и откры1ий (43) Опубликовано 30.12,77. Бюллетень № 48 (53) УДК 532.137(088,8) (45) Дата опубликования описания 09,12.77 (72) Авторы изобретения

С. В. 1т1ихайликов, С, В. Штенгельмейер и П. И. Суруда

Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР (71) Заявитель (54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к измерительным приборам для измерения вязкости жидкостей и расплавов, имеющих вязкость от 0,1 до

100 пауз.

Известны ротационные вискозиметры с подвеской штока на подшипниках различного устройства, В большинстве из них шток приводится во вращение с помощью мотора.

Ближайшим к изобретению техническим решением является ротационный вискозиметр, содержащий цилиндр, подвеску, электропривод с вольтметром, шток с опорным подшипником. Подвеска имеет форму конуса, вершина которого повернута вниз и к нему прикреплен шток для измерения вязкости.

Вращающийся конус со штоком находится в воронке, и воздух, поступающий в трубку воронки, поддерживает конус во взвешенном состоянии. Вискозиметр снабжен электроприводом и прибором, фиксирующим скорость вращения штока. На конце штока имеется насадка, опускаемая в измеряемую жидкость, Такая подвеска имеет сложное устройство, так как требует непрерывной подачи струи воздуха, причем часть его направлена в зон и змерения,вязкости g трсбует отвода с помощью экрана. Вискозиметр снабжен устройством регулирования и измерения скорости струи. Кроме того, имеется значительное трение подвески о воздушную струю.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции внскозиметра.

Указанная цель достигается тем, что в вискозиметре шток выполнен с регулируемой массой, а подвеска выполнена в виде двух соосно расположенных кольцевых магнитов, один из которых закреплен неподвижно, а другой установлен на штоке.

10 Так как из теории известно, что подвеска тела в магнитном поле за счет компенсации его веса силами магнитного поля невозможна, то в приборе использован опорный подшипник.

15 На чертеже схематически изображен предлагаемый ротационный вискозиметр, общий

Вид. .Вискозиметр содержит кольцевой магнит

1 подвески, укрепленный на штоке 2, непод20 вижный магнит 3 подвески, укреплен в обойме 4. Чтобы магниты не притянулись, верхний конец штока упирается в опорный подшипник 5. Одновременно с притягиванием происходит центрирование штока относи25 тельно отверстия в неподвижном магните за счет магнитного поля. Предусмотрено регулирование массы штока. Вращение штока осуществляется с помощью упрощенного электропривода, представляющего собой ста30 тор 6 с обмоткой 7 и двумя короткозамкну586370 тыми витками 8 на концах магнитопровода, создающими вращательный момент. Ротором является укрепленный на штоке алюминиевый диск 9. Железное кольцо 10, укрепленное в обойме, является магнитопроводом для поля, пронизывающего алюминиевый диск.

Нижний конец штока соединен с цилиндром

11, опускаемым в жидкость, вязкость которой измеряется. На алюминиевый диск наклеен бумажный диск с начерченными на нем штрихами, освещаемый неоновой лампой 12.

Это устройство (стробоскоп) позволяет устанавливать определенную скорость вращения диска.

Предварительно выполняется тарировка прибора. Изменяя расстояние между магнитами 1 и 3, устанавливают определенное давление штока на агатовый подшипник 5 (шток нагружается гирьками до отрыва его от подшипника). Затем, изменяя напря>кение на обмотке 7 статора, получают нужную скорость вращения штока, которая поддерживается постоянной с помощью стробоскопа.

Опуская цилиндр 11 в жидкость с известной вязкостью, находят напряжение, которое нужно дать на обмотку статора для сохранения постоянной скорости вращения. Проградуировав вискозиметр по нескольким жидкостям с известной вязкостью и сделав градуировочный график зависимости напряжения от вязкости, определяют вязкость других жидкостей.

Экспериментальными мастерскими Уральского научного центра АН СССР изготовлен ротационный вискозиметр на магнитной подвеске. Неподвижный и подвижный магниты имеют диаметр 25 мм и высоту 6 мм. Статор выполнен из трансформаторного железа

Ш-10 с обмоткой, состоящей из 8 тысяч витков провода ПЭЛ 0,1, Вискозиметр имеет алюминиевый диск диаметром 60 мм, толщиной 1 мм, железное кольцо, укрепленное в обойме диаметром 65 мм, толщиной 10 мм, цилиндрическая насадка имеет диаметр 6 мм и высоту 20 мм. Скорость вращения 1,56 об/

/сек при этом радиальных перемещений не происходит.

Изготовленный и испытанный ротационный вискозиметр с магнитной подвеской дает бо10 лее точные по сравнению с применяемыми ротационными вискозиметрами результаты измерений вязкости вследствие малой величины трения в упорном агатовом подшипнике. При испытании получена чувствитель15 ность 0,01 ПЗ и достигнута точность 1,5 /о в диапазоне вязкостей 35 — 55 ПЗ. Вискозиметр не требует мотора особого качества, так как позволяет использовать простой электропривод, состоящий из пакета трансформаторного

20 железа с обмоткой и алюминиевого диска.

Простота конструкции и обслуживания вискозиметра, при достаточно высокой точности измерений дает возможность применять его как для исследовательских раоот, так и в

25 качестве средств технологического контроля вязкости жидкостей различного типа, в том числе и металлургических шлаков.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий цилиндр, подвеску, электропривод с вольтметром, шток с опорным подшипником, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

35 точности измерения и упрощения конструкции, шток выполнен с регулируемой массой, а подвеска выполнена в виде двух соосно расположенных кольцевых магнитов, один из которых закреплен неподвижно, а другой ус40 тановлен на штоке.

586370

Составитель Е. Устюжанин

Техред И, Михайлова

Корректоры: Л. Тараеова, и Л. Денискина

Редактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2779/17 Изд. № 1019 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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