Устройство для измерения вязкости

 

I

)

I (!

1..

А.A. Барташевич и В.И. Хитрун

3 изобретения (71) Заявитель

Лидский лакокрасочный завод (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Изобретение относится к технике исследования реологических характеристик жидкостей и может быть использовано для измерения вязкостей жидкостей и расплавов непосредственно в реакционном аппарате.

Известны вискозиметры, содержащие капиллярную и пьезометрическую трубки и электронную схему регистрации.

Эти устройства дают возможность определять вязкость по времени истечения постоянного объема контролируемой жидкости иэ капилляра под действием силы тяжести или внешнего давления Ell. tS

Однако нельзя применять эти вискоэиметры для измерения вязкости непосредственно в технологическом аппарате, кроме того, измерение времени 20 ., истечения определенного количества жидкости из капилляра приводит к снижению эффективности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вискоэиметр, содержащий капилляр и пьеэометрическую трубку, полость которой посредством газоподающей трубки соединена со стабилизатором расхода газа и повторителем давления газа, уст- 30 ройство отбора пульсаций давления газа и прибор преобразования C2).

В этом устройстве измеренный сигнал, пропорциональный выталкивающей силе, претерпевает искажения в преобразователе силы, элементах сравнения, генераторе линейного нарастающего давления. Все эти искажения понижают точность измерений. Свободная подвеска иэмерительного элемента к преобразователю силы обуславливает появление случайной погрешности из-за трения о защитный корпус. Кроме того, существует необходимость ручной корректировки уровня давления, подаваемого на вытеснение, в зависимости от изменения уровня реакционной массы в аппарате.

Целью изобретения является повышение точности измерений и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее капилляр, пьезоэлектрическую трубку, полость которой посредством газоподводящей трубки соединена со стабилизатором расхода газа и повторителем давления газа, устройство отбора пульсаций давления газа и прибор преобразования, введен стакан, дно которо881575 причем в одну иэ них через дроссель

10. Входным и выходным штуцерами 11 и 12 соответственно устройство отбора импульсов подключается в соответствующее место схемы, Применение стабилизатора расхода газа устраняет зависимость показаний от изменения уровня реакционной массы и избыточного давления в аппарате, так как он компенсирует изменение расхода газа из-за дросселирования выхода газа их пьеэометрической трубки гидростатическим давлением реакционной массы. Для ограничения объема газа в пьезометрической трубке и усиления пульсаций давления в ней по мощности служит точный мощный повторитель-усилитель мощности, что увеличивает объем использования устройства.

Для измерения вязкости жидкости устройство градуируют по образцовым жидкостям с известными кинематичес.— кири коэффициентами вязкости. Для этого в пьеэометрическую трубку 3 стабилизатором расхода 4 задают определенный расход газа, затем пьезометрическую трубку с капилляром 1 и стаканом 2 опускают вертикально в образцовые жидкости, измеряя : при этом в каждом случае частоту автогенерации, которая является мерой вязкости„ Автогенерация возникает следующим образом, Пусть в какой-то

65 го прикреплено с внешней стороны к торцу пьезометрической трубки, а капилляр закреплен в дне стакана, при этом торцы капилляра выступают над дном стакана, а длина капилляра, расположенного внутри стакана, меньше

его длины.

На фиг. 1 представлена общая функциональная схема устройства, на ф иг. 2 — схема устройства отбора пульсаций, „! 10

Устройство (фиг. 1) состоит из капилляра 1, герметично пропущенного через дно перевернутого стакана 2, которым снабжен конец пьезометрической трубки 3, и подключенных к ней стабилизатора расхода газа 4 и повторителя давления 5, выход которого соединен со входом устройства отбора пульсации 6, присоединенного выходом ко входу преобразователя 7, а выход преобразователя соединен со входом регистрирующего прибора 8. Устройство отбора пульсаций 6 служит для преобразования пульсирующего давления газа в пьезометрической трубке в дискретные импульсы, которые преобразователем 7 преобразуются в сигнал, согласованный со входом регистрирующего прибора 8. Устройство отбора пульсаций выполнено на базе дифманометра 9, работающего в релейном щ режиме с отключенной обратной связью, пульсирующий сигнал подается с повторителя 5 одновременно в обе камеры, момент происходит истечение газа через капилляр, При этом уровень жидкости в стакане находится ниже нижнего конца капилляра и давление в полости капилляра и пьеэометрической трубки равно гидростатическому давлению столба жидкости от верхнего конца капилляра до уровня жидкости в емкости, вследствие чего уровень жидкости в стакане стремится достигнуть уровня верхнего конца капилляра и движется вверх. При достижении нижнего конца капилляра доза жидкости заходит в капилляр и закрывает его, жидкость в стакане поднимается еще выше нижнего конца капилляра на некоторый уровень, при котором постепенно увеличивающееся давление газа в пьеэометрической трубке после закрытия капилляра уравновешивает гидростатическое давление и который определяется емкостью газа в полости трубки и его расходами. Затем под действием постоянно увеличивающегося давления газа уровень жидкости в стакане начинает опускаться вниз, жид- кость начинает передавливаться через капилляр снизу вверх и при достижении уровнем жидкости нижнего конца капилляра Происходит отсечение дозы жидкости, зашедшей в капилляр и дальнейшее ее продвижение. Стабильность продвижения доз жидкости по капилляру зависит от соотношения площадей поперечных сечений капилляра и стакана. По окончании продавливания жидкости через капилляр в полости пьезометрической трубки происходит быстрое уменьшение давления газа до исходного. Этот момент фиксируется устройством отбора импульса. Рассмотренный процесс затем непрерывно и периодически повторяется, образуя замкнутые циклы, сопровождающиеся скачкообразными изменениями давления газа в пьеэометрической трубке, и устройство, таким образом работает как пневмогидравлический автогенератор,. частота которого является мерой вязкости исследуемой жидкости. После градуировки устройство устанавливают в технологический аппарат и задают выбранный при градуировке расход газа. ,Устройство:.измеряеч вязкость реакционной массы в единицах вязкости, выбранных при градуировке.

Диаметры стакана и капилляра выбирают с учетом того, чтобы площадь поперечного сечения стакана эа вычетом площади поперечного сечения капилляра была не меньше площади поперечного сечения капилляра. В противном случае нарушается стабильность работы устройства. Длина капилляра и стакана зависит от диапазона измеряемых вязкостей, а расстояние между нижними концами стакана и капилляра определяют с учетом предотвращения барботажа газа иэ стакана.

881575

Формула изобретения

Фиг.1

ВНИИПИ Заказ 9957/65 Тираж 910 Подписное

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

Использование устройства позволяет осуществлять непрерывный контроль эа вязкостью жидкостей в ходе технологического процесса с высокой точностью измерения иэ-за отсутствия движущихся и трущихся частей, Повышению точности измерений способствует также низкая частота автогенерации при работе устройства (Гц), когда наиболее полно проявляются демпфирующие свойтва жидкости. Еонструктивное выполение устройства обуславливает простоту изготовления и высокую надежность работы в условиях пожаро- и взрывоопасных производств.

1. Устройство для измерения вязкости, содержащее капилляр, пьезометри-ческую трубку, полость которой посредством гаэоподводящей трубки соединена со стабилизатором расхода газа и повторителем давления газа, устройство отбора пульсаций давления газа и прибор преобразования, измерения и регистрации частоты импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения, в него введен стакан, дно которого прикреплено с внешней стороны к торцу пьезометрической трубки, а капилляр проходит через дно стакана, и длина капилляра меньше стакана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 493703, кл. G 01 и 11/08, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 600419, кл. G 01 М 11/08, опублик.

1978 (прототип),