Устройство для измерения вязкости жидких сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву .(22) Заявлено 12.1076 (21) 2411920/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25m 278.Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 050278

Союз Советских

Социалистических

Республик (й)) 594432 (51) М. Кл.

6 01 ) 11/00

Гавтдаратванаый намнтат

Оаввтв Мнанатрав ССОР на данам нвайрвтвннй н атнрытнй (53) УДК 548.137(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Лаптев и Б.Н.Прохоров

Гусевский филиал Государственного научноисследовательского института стекла (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к вискознметрам для жидких сред. Известен вискозиметр, содержащий сосуд для взя- тия пробы, устройство для введения . пузырька воздуха в сосуд, оптическое устройство для определения двух за.данных положений пузырька и устройство для автоматического измерения времени, необходимого для продвижения пузырька воздуха между двумя положениями в испытуемой жидкости )1) . Этот вискозиметр не обеспечивает непрерывности измерений °

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для непрерывного измерения вязкости жидкостей, состоящее из измерительной камеры, измерительного преоб.разователя с входной и компенсационными камерами, соединенными между собой. Устройство не обеспечивает достаточной точности .измерений j2$

Целью изобретЕния. является повышение точности:непрерывных измерений вязкости

Достигается Это тем,.:)вто изме)нательная камера выполнена в виде пнев мотрубки, соединенной через дроссель с компенсационной камерой, и снабжена устройством для поддержания грани)вы

2 раздела газ-исследуемая среда, выполненным в виде реле давления, соединенного с.клапанами впуска и выпу" ска газа.

5 ))а чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения вязкости жидких тел включает в себя измерительную камеру в виде пневмотрубки 1, сое)0 диненную с датчиком пневмоимпульсов, состоящим иэ электромагнита 2 и сильфона 3, и с измерительным преобразователем, состоящим иэ дросселя 4, сильфона 5 с контактами 6 и 7 и компен)6 сационной камеры 81 приспособление для поддержания границы раздела газ-исследуемая среда, сформированной, напри-

,мер, в виде поверхности пузырька газа на затопленном конце трубки 1, состоя20 щее йэ впускного 9 и выпускного 10 клапанов, .резервуара.ll, сильфона 12 с контактавев 13 и 14 1 УправляюЩий блок

15 для включеНия и,отключения электромагнита 2 и измерителя времени 16.

26 В исходном польженивт иа конце измерительной калиброванновн пиевнвотрубки 1, погруженной в исследуеве ю " реду сформирован пузырек газа радиуоом Йg электромагнит 2 отключен, снльфои 3

36 растянут, а измерительный сильфон 5

32 сжат, контакты 6 замкнуты и блок чп-равления 15 подает сигнал на включение измерителя времени. 16. Под действием гидростатического давления, превышающего давление газа в измерительной трубке, пузырек сжимается, уменьшая величину рабочего объема устройства и увеличивая давление газа в нем.

При радиусе пузырька газа 8 давление увеличивается настолько, что силь .фон 5, растягиваясь, разомкнет контакты 6.

В результате блок управления 15 отключит измеритель времени 16 и включит электромагнит 2. Сильфон 3 сожмется и повысит давление газа в рабочем объеме устройства. Измерительный сильфон под действием этого пневматического импульса растянется и замкнет контакты 7. Блок управления 15 снова включит. измеритель времени. !1у- 30 зырек газа под действием IIHBBMoHMпульса начнет расширяться, увеличиваясь с объема радиуса R до объема радиуса R,, увеличивая тем самым рабочий объем устройства. Давление газа д6 в рабочем объеме уменьшается и .при радиусе пузырька равном Б, измерительный сильфон 5,-сжимаясь,. разомкнет контакты 7. После этого блок управления 15 отключает измеритель вре- 30

ME3H|ò 16 и электромагнит 2, сильфон 3 растянется и давление газа в рабочем объеме устройства понизится. Измерительный сильфон 5. под действием этого пневмоимпульса сожмется и замкнет кон-З такт 6; После чего блок управления 15 включит измеритель времени 16 и цикл измерения вязкости повторится. В течение цикла,измерения пузырек газа . на конце измерительной трубки изменяется в разметках от радиуса Rq до радиуса R< и обратно. Скорость деформации пузырька газа dR I dt зависит от вязкости исследуемой среды и разности давлений, действующих на его поверхность Р . При одинаковой от 45 . цикла к циклу разности давлений время перемещения поверхности пузырька, а значит длительность циклов определя.— ется вязкостью исследуемой:среды, что регистрируется измерителем времени 16. бО

Для уменьшения влияния статистического разброса длительностей циклов на результат изМерения на выходе измерителя времени может быть установлен блок интегрирования., М

Постоянство разности давлений, дейсгвующих на поверхность пузырька газа, достигается с помощью приспособления для стабилизации границы раздела газиселедуемая среда. В процессе работы О устройства давление газа в рабочем объеме циклически изменяется между давлением T - ьР и Р + ьР . В компенсационном объеме, связанном с рабочим объемом через дроссель 4, устанавливается давление, примерно равное среднему давлению га . а Р в рабочем объеме.

Сильфон 12 под действием разности давлений P в компенсационном объеме и Рд над поверхностью исследуемой среды растянут так, что контакты 13 и 14 разомкнуты и кл-паны 9 и 10 закрыты. При изменении этой разности, например, уменьшении .давления над поверхностью исследуемой среды или увеличении температуры газа в.трубке

1, а следовательно, увеличении дав-. ления в рабочем и компенсационном объемах устройства, сильфон 12, растягиваясь, замыкает контакты 13 и избыточный гаэ стравливается иэ устройства через выпускной клапан 10. При уменьшении разности давлений, напри. — . мер, вследствие роста внешнего давления или уменьшения внутреннего дав,пения за счет уменьшения температуры газа в объемах устройства или утечек газа через неплотности, сильфон 12, . сжимаясь, замыкает контакты 14 и через клапан 9 в устройство впускается газ из резервуара 11. Таким образом, поддерживается постоянная разность внутреннего и внешнего давлений, а при стабильном уровне исследуемой среды сохраняется неизменным средний объ ем пузырька газа на конце трубки.

В случае использования устройства для измерения вязкости на объектах с переменным уровнем жидкости применяется вариант приспособления стабилизации границы раздела газ-исследуемая среда, где вместо сильфона к компен сационной камере подсоединяется дополнительная трубка, опущенная в исследуемую среду и снабженная датчикоМ уровня. В этом случае при любых изменениях давления газа в рабочем и компенсационном объемах устройства (от колебаний уровня исследуемой среды, температуры, внешнего давления) изменяется уровень исследуемой среды в дополнительной трубке и сработает датчик уровня, который включит соответствующий клапан 9 или 10 для впус. ка или выпуска газа.

Формула.изобретения

Устройство для измерения вязкости жидких сред, содержащее измерительную камеру и измерительный преобразователь с входили и компенсациоиной камерами, в котором входная камера соединена с измерительной камерой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительная камера выполнена в виде пневмотрубки, соединенной через дроссель с компенсационной камерой, и снабжена устройством для поддержания границы раздела гаэ-исследуемая среда, выполненным в

59ч4 32

Составитель В.Вощанкин

Редакто Е.Ганча техн Э.Фанта Коояектая C.ÿìàëoâà

Заказ 826/44 Тираж 1011 Подписное

ЦНИИЛИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 виде реле давления, соединенного с клапанами впуска и выпуска газа.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии 9 1210804,кл.+IS, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 493704, кл. 6 1 И 11/00, 1972.