Устройство для измерения реологических свойств шликера силикатной эмали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИ ЮТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Соцнапистмческиз

Республик

«» 742763 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)ф . Кл.2 (22) Заявлено 270378 (21) 2598739/18-25

6 01 N 11/08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25р680 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 250630 (53) УДК 5 3 9 . 137 (088. 8) (72) Автор изобретения

Ю.И.Бакалин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ШЛИКЕРА СИЛИКАТНОЙ ЭМАЛИ

Изобретение относится к технологии эмалирования металлических изделий .

Известны устройства, в которых с помощью консистометров определяют подвижность шлихера, а величину предельного напряжения сдвига — с помощью любилометров, действующих по принципу измерения сопротивления, оказываемого шликером перемещению в нем тел определенной формы и заданных размеров (11.

Эти устройства или не дают количественного выражения густоты шлике" ра или разрывают по времени измерение эффективной вязкости и величину предельного напряжения сдвига, или допускают повышенные скорости истечения шликера, далекие от реальных условий затекания шликера на поверхности иэделия, при которых возможно существенное разрушение структуры шликера (расслоение, нарушение тиксотропных свойств и т.д.).

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения вязкости жидкости, содержащее питающую емкость, стабилизирующую расход жидкости, которая через питающий патрубок соединена с вертикальной измерительной трубой, нижний конец которой опущен ниже уровня жидкости камеры отбора давления, выполненной в форме усеченного конуса расширяющегося кверху. В нижнем торце камеры Отбора давления установлена батарея капилляров, а верхняя часть этой камеры имеет отверстия, сообщающее ее с дифференциальным манометром. Измерение скорости движения через батарею капилляров позволяет определить эффективную вязкость среды при получающемся перепаде давления в системе (2).

Однако известное устройство имеет существенные недостатки. Оно сложно в изготовлении, содержит много оригинальных деталей, допускает такие скорости движения жидкости (а также и перепады давления), при которых возможно существенное разрушение структуры шликера (расслоение, разрушение тиксотропных.свойств и т.д.).

Применяемая в известном устройстве батарея капилляров, способствующая повышению точности измерения эффективной вязкости, неприемлема в устройствах для измерения реологических

742763 характеристик шликера ввиду того, что капилляры способны забиваться (эакупариваться в процессе прохождени я по ним шли к ера .

Цель изобретения — устранение указанных недостатков и создание простого в конструктивном исполнении устройства для одновременного измерения эффективной вязкости к в сдвиговых напряжений шлихера силикатных эмалей и сокращения времени проведения эксперимента.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве установлена одна вертикальная измерительная трубка, одновременно связанная с питающей емкостью заданного постоянного объема заливаемого шликера, содержащей в верхней части воздушный пусковой вентиль, и с цилиндрической измерительной емкостью, причем эта вертикальная измерительная труб- 20 ка введена в измерительную емкость таким образом, что между ее нижним торцом и дном измерительной емкости образуется зазор, равный одному ее ,диаметру. Такое конструктивное испол- 25 нение устройства обеспечивает воз" можность одновременного измерения эффективной вязкости и сдвиговых напряжений с помощью одной и той же мерной шкалы по высоте столбика ра- g0 бочей жидкости в вертикальной измерительной трубке, позволяет делать измерения расхода шликера вблизи любой заранее выбранной точки замедления ее движения. Гарантирует высокую 35 точность измерения реологических характеристик шлихера, не вызывая разрушение его структуры, обеспечивает замеры при остановке и замедлении движения шлихера, что является приближением условий течения шликера 40 к реальным условиям затекания на поверхности изделия.

На чертеже изображено устройство в разрезе, общий вид.

Для удобства чтения чертежа мер- 45 ная шкала,-имеющаяся на емкости, вынесена рядом с емкостью и развернута на 90

Устройство содержит стеклянную питающую емкость 1 с постоянным за- щ данным объемом заливаемого шлихера, в верхней части которой имеется пусковой воздушный вентиль 2, а в нижней ; резиновая пробка 3 с отверстием, которое служит для крепления вертикальной стеклянной измерительной трубки 4 диаметром 4-5 мм и для соединения емкости 1 с трубкой 4.

Трубка 4, которая стабилизирует движение шликера в устройстве, введена внутрь стеклянной цилиндрической 60 емкости 5, содержащей рабочую среду

6 таким образом, чтобы ее нижний торец установлен на расстоянии одного ее диаметра от дна измерительной цилиндрической емкости. На на- 65 ружной поверхности емкости 5 имеется мерная шкала 7, нулевая отметка которой находится на уровне установки нижнего торца измерительной трубки 4. Устройство запускается в работу воздушным пусковым вентилем 2.

Отсчет времени ведется по секундомеру, а расчет шликера измеряется по мерной шкале 7. Поскольку влажность шликера силикатной эмали изменяется незначительно (на З-бЪ), то расход шлихера через систему (при постоянном сохранении объема заливаемой жидкости в емкость 1) будет определяться гидростатическим напором столба шликера и условия движения шликера всегда будут эквивидистантны. Известно, что касательные напряжения сдвига для реологических сред определяются по формуле . эк6 z где A Р— перепад давления, н/см

R „,L геометрические параметры устройства.

Эквивалентный градиент скорости в этом случае (сея)

3 где Q — расход шликера, м /с.

При.AP const эффективная вязкость (р = — =А О

gqo® Х где A — константа устройства, т.е. по заранее оттарированной кривой можно по расходу шликера определить эффективную вязкость реологической жидкости. При остановке движения во внутренней трубке останется выступаю-. щий столбик шлихера, соответствующий начальному сдвиговому напряжению или пределу текучести, величина которого зависит от свойств шликера и его структуры.

Простота в конструктивном исполнении и в обслуживании, высокая точность измерения реологических характеристик шликера отличают предлагаемое устройство от известного. Наличие одной вертикальной измерительной стабилизирующей трубки дает воэможность измерить эффективную вязкость вблизи точки остановки движения шликера, что гарантирует оценку реологических характеристик шликера практически без разрушения структуры, т.е. с высокой точностью, приближая условия, в которых производится измерение, к условиям реального эатекания шликера на поверхностях изделий.

Испытания показали высокую надежность работы устройства, сокращение

742763 времени проведения измерения на 50Ъ по сравнению с ротационними вязкоэиметрами. Устройство обладает низкой стоимостью.

Формула изобретения

Устройство для измерения реологических свойств шликера силикатной эмали, содержащее емкость с заданным объемом заливаемого шликера, вертикальную измерительную трубку, установленную под указанной емкостью и сообщающуюся с ней и измерительную емкость, в которой установлена иэмерительная трубка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного измерения эффективной вязкости в сдвиговых напряжений шликера,,нижний торец измерительной трубки установлен над дном измерительной емкости на расстоянии равном диаметру измерительной трубки.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Эмалирование металлических изделий. Под ред. Варгина В.В. Л., Машиностроение, 1972, с ° 434.

2. Авторское свидетельсT>o СССР

9313462,. кл. G 01 N 11/08, 1969.

ЦНИИПИ Заказ 3611/11

Тираж 1019 Подписное

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