Ротационный вискозиметр и применяемая в нем суспензия

 

2{о =. -гевИЕ

:е-т:.: т{{0-т- у 4 -.ЧФЧва л

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 59175О (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,02,74 (21}1996818/18-2" (51) M. Кл."

G 01 M 11/14 с присоединением заявки №

Государственно{й комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и OTXpb{T{{H (23) Приоритет(53) УДК 532.137 (088 8) (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень №5 (45) Дата опубликования описания 26-01.78

3, П. Шульман, Р, Г. Городкин и В, И, Косов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт теплои массообмена им. А. В.- Лыкова АН Белорусской ССР (54) РОТАШ4ОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР И ПРИМЕНЯЕМАЯ

В HEN СУСПЕНЗИЯ

Изобретение относится к технике исследования реологических характеристик жидких.сред и может быть использовано для ,и измерения вязкости как ньютоновских, так и .неныотоновских жидкостей, 5

Иавестен ротанионный висиоаиметр {1), содержащий подвижный цилиндр, привод, измеритель крутящего момента, в котором цепь якоря с последовательно включенны- . ми в нее резисторами и реостатом и обмотка{О возбуждения электродвигателя соединены с источником стабилизированного напряжения, выходам подключенным к входу блока срав нения. На валу электродвигателя установ лен тахогенератор, соединенный с блоком Ы сравнения, причем выход последнего через фазочувствительный усилитель подключен к реверсивному электродвигателю, ось ко торого механически связана с подвижным контактом реостата и стрелкой вторичного 20 прибора.

Недостатком описанного ротационного вискозиметра является узость диапазона изменении скоростей деформирования, в ко» тором происходит измерение вязкости.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для измерения вязкости (21, содержащее вращаемое вискозиметрическое тепло, ук репленное на диэлектрической оси, расположенной между электродами, рабочий сосуд .в виде цилиндра, источник регулируемого напряжения, термостат.

Устройство содержит также конденсатор, диэлектрический стержень, сбалансированный на безмоментном подвесе и. погруженный одним концом в исследуемую среду, сопротивление нагрузки, измерительное устрой:ство, электропроводную макрочастицу, укрепленную на конце подвеса и помещенную между электродами конденсатора. Последний подключен последовательно с сопротив» лением нагрузки к выходу источника постоянного напряжения, который фиксирует импульсы тока с частотой, зависящей от из- меряемой вязкости.

Недостатками устройства для измерения вязкости являются непостоянство скорости деформирования стержня в процессе измерения, а также изменения сопротивления

591750 сущи диэлектрическому стержню, свяжнному с макрочастицей, в процессе деформи рования из-за изменения длины его погружиой части вследствие колебательного хара тера движении, 5

Цель изобретения - расширение диапазо-8е измерений

Достигается поставленная цель за счет того, что между электродами расположен нилжий конец диэлектрической оси, а алек- la троды закреплены на корпусе внутри стакана со слабоэлектропроводной суспензией.

Суспензия составлена из диэлектрической дисперсией фазы, адсорбированного на диэлектрической дисперсной фазе полярного вещества и непроводящей жидкой фазы, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, sec. %.:

Диэлектрическая дисперсная фаза О, 1-1 5

Адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе полярное вещество 0,01 0,5

Нецроводящая жидкая фаза Остальное .На чертеже представлена схема ротационного вискозиметра..

Ротационный вискозиметр содержит стакан 1 с закрепленными на нем электродами 2, заполненный суспензией и помещенный в термостат Э. Между электродами расположена диэлектрическая ось 4, имею

30 щая форму цилиндрического стержня. Ось закреплена в подшипниках 5 и жестко связана с цилиндрическим вискозиметрическим телом 6, входящим в зазор междУ двумя рабочими поверхностями неподвижного двой3> ного цилиндра 7, заполняемого исследуемой средой. Напряжение электрического тока, подаваемого от источника 8 регулиру емого высокого напряжения на электроды

2, регистрируется киловольтметром 9, Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии в двойном цилиндре 7 измеряемая среда отсутствует. После подачи напряжения на электроды 2 возни:кает электрическое поле. С этого момента в суспензии под действием электродинамических сил начинается самопроизвольное вращение диэлектрической оси 4 со скоростью, которая строго скоррелирована с величиной подаваемого напряжения и моментом сопротивления вращению. Величину подаваемого на электроды 2 напряжения Ц регистрируют киловольтметром, а скорость враще ния "A1 холостого .хода вискозиметричес кого тела - прибором (на чертеже не показан).

Затем двойной цилиндр 7 заполняют исследуемой средой. Из-за возрастания момента сопротивле- ния вискозиметрического тела 6 цропорци .

4 онально уменьшается скорость его вращения и жестко связанной с ним диэлектрической оси 4 до величины vip (напряжение, подаваемое на электроды 2, постоянно и рно .U1} .При исследовании ньютоновской жидкоо. ти, вязкость которой не зависит от ско оости деформации, по разности угловых ско ростей вращения м -а определяют вязкость среды, предварительно протарировав прибор для измерения скорости вращения в единицах вязкости с помощью эталонных жидкос тей.

При исследовании неньютоновской жид;кости, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации тела 6, повышением подаваемого на электроды 2 напряжения до величины Ц добиваются первоначальной скорости вращения т 1 . По разности напряжений U2 - TJ определяют вязкость иссле1 дуемой жидкости. Так как величина напряжения Ь1, зависящая от момента сопротиь ления холостого хода, является постоянной для прибора, то она определяется один раз

r, при тарировке, а киловольтметр тарируется с помощью эталонных жидкостей в единицах вязкости

Скорость вращения холостого хода вис козиметрического тела Tl1 может быть вы брана практически любой в широком диапазоне (от 10 до 4000 об/мин, как показа ли проведенные испытания) за счет изменения подаваемого на электроды напряжения Т31, поэтому ротационный вискозиметр позволяет измерять вязкость при разных скоростях деформации в широком диапазо« не при практически плавном регулировании.

В результате значительно расширяется.диа пазон измерения. и появляется возможность получения полной реологической фивой тэ; чения исследуемой жидкости, Это расширя ет сферу применения ротационного вискозиметра и устраняет необходимость в сменных устройствах к ротационным вискози метрам, изменяющим диапазоны скоростей деформации.

Формула изобретения

1. Ротациоггаый вискозиметр, содержа-. щий вращаемое вискозиметрическое тело, например измерительную поверхность типа колокол", укрепленную на верхнем конце диэлектрической оси, расположенной меж ду электродами, кольцевую рабочую поверх-" ность в виде двойного цилиндра, источник .. регулируемого напряжения, термостат, отличающийся тем,что,сцелью расширения диапазона измерений, меж017 0

Л11сорби1 0вани(н и.1 1н(электрической дпсп»; сн;>и фа зе (1олярно(веи10(; 1 В0

11епр011(дян1ая жидк;;я фаз- 1

0,01-0,5 (1(та 1! 1)i 1()c.

Составитель П. 11пот11икова

Редактор Т. Орловская Техред Q Андрейко Корректор М. Лемгчик

Заказ 580/36 Гираж 1/Ю 1од лис н ос

111-1ИИ11И I осуплр,тве1п(ого комитета Совета Министров СССР ио делам изоб11ете. ний H отк11ытий

1l. 3035, Иосква, Ж-35, Рлуик.кая п11б., и. 4Ю в в

Филиал IIIIII Патент, г.. Ужгород, ул. III3011ктная, 4 ду электродами расположен нижний конец диэлектрической оси, а электроды заквеплены на корпусе внутрй стакана со сиабоэлскт1эонрово((ной суспензией.

2, Слабоэлектропроводная сусиеизия для ротационного вискозиметра ItO и. 1, содержашая диэлектрическую дисперсную фазу, адсорбированное на диэлектрической диспсрс" ной фазе полярное вещество и пепроводяшую жидкую фазу, причем ингредиенты взяты 1О в следуюшем соотно1иени11, вес.":

Диэлектрическая дисперсная фаза 0,1-15

Источники информ(н1ии, иринн(ые ьо вш.— к ание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

¹ 241006, кл. &01Ы 11/14, 1969.

2. Автврско(: свидетельство СССР

М ЗВЗО1В, . С О1Ы 1и1О, 1О(2.