Способ измерения плотности неньютоновых жидкостей

 

Союз Советских

Социалистических

Веск

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЬТОУСКОМУ СЬИ ЕТЕЛЬСТЬУ!

1)785687 (61) Дополнительное к ввт, свид-ву— (22) Заявлено 260975 (21) 2174756/18-25 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 071280, бюллетень Йо 45

Дата опубликования описания 07.1280 (51) M. Кл.

6 01 и 9/26

Государственный комнтат

СССР во делам изобретенаа к открытка (53) УДЙ5з 2.1 з 7 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предложенному спо собу измерения ттлотности неньютоновских жидкостей, заключающемуся в пропускании исследуемой жидкости с постоянным расходом через дроссель к измерении перепада давления на нем, 1Р исследуемую жидкость пропускают через два капилляра, имеющие одинаковые длину и диаметр, но разные местные сопротивления потоку, а об измеря.емом параметре судят по разности пе-!

5 репадов давления на капиллярах, выполненных линейной и спиральной форИй °

Изобретение относится к области исследования свойств неньютоновских жидкостей, в частности к определению их плотности, и может быть использовано для контроля и управлекия процессами полимеризации в производстве высокомолекулярных соединений.

Известен способ определения плотности жидкости, заключающийся в измерении уровня погружения поплавка постоянного веса в исследуемую жкд- кость t1).

Недостатком известного способа являются высокие погрешности при из мерении плотности эа счет адгезионных свойств неньютоновских жидкостей.

На чертеже блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит два дросселя

1 и 2, два дифманометрических пре-, образователя 3,4 с унифицированнымк выходными сигналами, сумматор 5 и регистркрукв1кй прибор 6.

Дроссели 1 и 2 представляют собой капилляры одинакового диаметра к длины, причем дроссель 2 выполнен в форме, обеспечивающей макси3р мальный коэффициент на местных сопИзвестен также способ измерения плотности неньютоновсккх жидкостей путем пропусканкя исследуемой жкдкости с постоянным расходом через дроссель к измерения перепада давления на нем (2).

ДаннЫй способ является наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного способа является низкая точность измерения.

A.Í.TèõoMèðoâ, М.П.Кулик, Т.-И.С.Подольский, Е.П.Пистун,Б.A.Марков и П.В.Шарыгин

,785б87 где аР

)и

ИПИ Заказ 8830/44 аж 1019 Подписное ротивлениях, нап! имер в форме спирали.

Контролируемую среду пропускают в режиме постоянного расхода через дроссели 1 и 2. С помощью преобразователей 3 и 4 измеряют перепады давления на дросселях (капиллярах) 1 и

2 соответственно. Сигналы от дифманометрических преобразователей подают на сумматор 5, при помощи которого находят разность этих сигналов.

Выходной сигнал сумматора 5, пропорциональный плотности измеряемой среды, регистрируют прибором б.

При течении жидкости по каналу постоянного сечения общий перепад давления складывается иэ потеешь на трение по длине и суммы всех потерь на местных сопротивлениях.

Применительно к капилляру 1, имеющему длину и диаметр d, справедливо выражение: 20 перепад давления, 25 — динамическая вязкость среды;

М - длина и диаметр капилляра;

У - плотность среды;

V средняя скорость потока в канале постоянного сечения, вкоэффициенты местных сопвх Вых ротивлений.

Первый член правой части представ- 35 ляет собой потери давления на трение по длине, два других — потери давления на местных сопротивлениях, т.е. иа входе и выходе из капилляра. ля дросселя 2, который представляет собой капилляр, выполненный по форме, обеспечивающей максимальный коэффициент местного сопротивления, например в форме спирали, при постоянном поперечном сечении по всей длине, имеет место выражение: !

2. и Р.Я P Y - @ 2. рух

3 4 ь з. 8ых l 2.

Последний член выражения представ50 ляет собой дополнительные потери давления на местных сопротивлениях, возникших в результате изменения направления потока в канале при постоянном поперечном сечении по всей длине капилляра.

Поскольку капилляры 1 и 7 ".зют одинаковый внутренний див - и длину, то при постоянном рас;..де измеряемой среды через них обеспечивается постоянство скоростей сдвига при течении неньютоновской жидкости, а в связи с этим и равенство потерь давления на трение по длине, на входе и выходе иэ капилляров.

В результате вычитания из выражения (2) выражения (!) получаем: д(4р)= ф ку (3) ,(зЧ где — константа, суммарный коэффициент дополнительных местных сопротивлений.

Из получениой формулы видно, что выходнбй сигнал сумматора и измеряемая плотность контролируемой среды взаимосвязаны.

Предложенный способ позволяет с высокой точностью измерять плотность неньютоновских жидкостей.

Формула изобретения

Способ измерения плотности неньютоновских жидкостей путем пропускания исследуемой жидкости с постоянным расходом через дроссель и измерения перепада давления на нем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, исследуемую жидкость пропускают через два капилляра, имеющие одинаковую длину и диаметр, но разные местные сопротивления потоку, а об измеряемом параметре судят по разности перепадов давлений на капиллярах.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что используют капилляры линейной и спиральной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Обновленский П.A. Основы автоматизации химических производств,-Л.:

Химия, 1975, c. .72.

2. Залмонзон Л.А; Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем.-М.:

Наука, 1975, с. 153 (прототип). иал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектная, 4