Ротационный вискозиметр

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 721703 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.10.78 (21) 2674536/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К

G 01 N 11/14

Государственный комитет

СССР по делам нзабретеннй н отнрытнй (53) УД К 532. 137 (088.8) Опубликовано 15.03.80. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.80 (72) Авторы изобретения

А. Г. Талалаев, В. А. Петраков, А. И. Глухов и М. И. Козьма

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) РОТАЦИОННЫЛ ВИСКОЗИ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для измерения реологических характеристик вязких сред, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. 5

Известен ротационный вискозиметр (1), имеющий электродвигатель на торсионном валу цилиндра, помещенного в контролируемую жидкость, следящую систему для исключения погрешности, обусловленной непостоянством скорости вращения электродвигателя и фазоизмеритель.

Этот вискозиметр обладает высокой точностью измерений, однако не может быть применен в жестких условиях эксплуатации: в пожаро- и взрывоопасных зонах, при действии сильных электромагнитных полей и т. п

Известен также рота ционный вискозиметр (2), предназначенный для измерения динамической вязкости взрыво- и пожароопасных жидкостей.

В этом вискозиметре измерительная ro- 2п ловка, погружаемая в жидкость, приводится во вращение пневмодвигателем, подключенным к стабилизированному источнику питания сжатого воздуха. По скорости вращения ротора пневмодвигателя, определяемой датчиком частоты вращения, судят о вязкости контролируемой жидкости.

Цель изобретения — повышение точности ротационного вискозиметра с пневмодвигателем.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены второй пневмодвигатель с датчиком скорости вращения его ротора„фазовый детектор, дифманометр и делитель потока, установленный между регулятором скорости вращения и сопловыми аппаратами пневмодвигателей, причем роторы пневмодвигателей соединены торсионным валом, входы фазового детектора подключены к датчикам скорости вращения роторов, а выход — к управляющему каналу делителя потока; при этом дифманометр подключен к проточным камерам между сопловыми аппаратами пневмодвигателей и выходными дросселями делителя потока.

На чертеже изображена схема предлагаемого вискозиметра.

Ротационный вискозиметр содержит два ротора 1 и 2, соединенных торсионным валом 3. Ротор 2 соединен жестким валом 4 с измерительным цилиндром 5, погружен721703 ным в сосуд 6 с контролируемой жидкостью.

Наклонные шайбы 7 и 8, жестко соединенные с роторами, и измерительные сопла 9 и 10 являются датчиками скорости вращения и угла скручивания торсионного вала 3.

Система стабилизации скорости вращения измерительного цилиндра состоит из частотного дискриминатора 11, генератора

12 опорной частоты, преобразующих и корректирующих блоков 13 и 14.

Система стабилизации угла скручивания торсионного вала 3 состоит из фазового детектора 15, преобразующего блока 16 и делителя потока 17.

Выход делителя потока нагружен на сопловые аппараты 18 и 19.

Дифманометр 20 измеряет перепад давлений в проточных камерах 21 и 22 между сопловыми аппаратами и выходными дросселями делителя потока 17.

Вискозиметр работает следующим образом.

Частота генератора 12 определяет скорость вращения измерительного цилиндра 5.

При наличии в сосуде 6 контролируемой жидкости с некоторой начальной вязкостью делитель потока 17 настраивают так, чтобы расход воздуха Q через соплово и аппарат

18 превышал расход воздуха Q > через сопловой аппарат 19. При этом торсионный вал

3 скручивается на некоторый угол, вследствие начального момента вязкого трения и наличия трения в опорах вала 4. При использовании ротора 1 и соплового аппарата

18 в качестве тормоза можно выбирать угол скручивания торсиона на любом участке его характеристики. При этом диапазон измерения может начинаться с нулевого значення динамической вязкости.

При увеличении вязкости контролируемой жидкости возрастает момент сопротивления вращению на валу 4 и уменьшается скорость вращения вала.

Система стабилизации скорости вращения восстанавливает скорость вращения вала 4 увеличением подачи сжатого воздуха через делитель потока 17 на сопловые аппараты 18 и 19 пневмодвигателей.

Система стабилизации угла скручивания восстанавливает угол скручивания торсионного вала перераспределением потока сжатого воздуха между сопловыми аппаратами пневмОдвигателей.

По существу система стабилизирует разность крутящих моментов на валах 3 и 4 или разность расходов через сопловые аппараты пневмодвигателей.

Перепад давлений в проточных камерах пропорционален моменту сопротивления вращению на валу 4.

Таким образом, по показаниям дифманометра определяют динамическую вязкость контролируемой жидкости.

Соответствующим выбором коэффициентов расхода проточных камер можно значительно расширить диапазон измерений без смены торсионного вала.

Дифференциальное измерение давления и работа торсионного вала в одной точке характеристики повышают точность измерения вязкости.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий пневмодвигатель, укрепленный на валу ции линдра, помещенного в сосуд с исследуемой жидкостью, датчик и регулятор скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен пневмодвигатель с датчиком скорости вращения его ротора, фазовый де36 тектор, делитель потока и дифманометр, ротор дополнительного пневмодвигателя соединен с ротором основного пневмодвигателя торсионным валом, причем входы фазового детектора подключены к датчикам скорости вращения роторов, а выход — к управляющему каналу делителя потока, при этом вход делителя подключен к регулятору скорости вращения, а выходы соединены с соплами пневмодвигателей и ьходами дифманометра. ао Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 492788, кл. G 01 N 11/14, 1975.

2. Патент СССР № 58264, кл. G 01 N 11/00, 1975 (прототип).

721703

Составитель В. Филатова

Редактор И. Шубина Техред К. Шуфрнч Корректор Е. Папи

Заказ 121/34 Тираж 1019 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4