Способ измерения вязкости текучих сред

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик („858908 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.02.81 (21) 3248700/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 N 11/02

Гевударствевнмк кемитет

СССР

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 539.501 (088.8) пе делам изобретений и вткрытий (72) Авторы изобретения

К. Г. Омельченко и М. Г. Трейев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ТЕКУЧИХ СРЕД

Предлагаемое изобретение относится к контрольно-измерительной технике и применяется для определения вязкости жидкости. Известен способ определения вязкости, заключающийся в пропускании капиллярного раствора через измерительный капилляр, на выходе которого установлен дроссель, проходное сечение которого регулируется непрерывно или дискретно, что позволяет поддерживать давление на входе капилляра постоянным. Вязкость исследуемой среды определяют путем измерения градиента давления на капилляре при помощи двух датчиков давления (1).

Основным недостатком способа, основанного на пропускании жидкости через капилляр, является сложность и неточность замера перепада давлений на капилляре.

Известен способ измерения вязкости текучих сред, заключающийся в выдавливнии исследуемой среды с помощью поршня из цилиндра через зазор, образованный нижней кромкой цилиндра и пластиной и измерении ее- расхода (2).

Недостатком способа являетя узкий диапазон измерений. Способ не позволяет

2 исследовать с достаточной точностью жидкости с большой вязкостью.

Цель изобретения — расширение диапазона.

Цель достигается тем, что согласно известному способу измерение вязкости текучих сред, заключаюшемуся в выдавливании исследуемой среды с помощью поршня из цилиндра через зазор, образованный нижней кромкой цилиндра и пластиной и измерении ее расхода, изменяют величину указанного зазора до достижения наперед заданного расхода текучей среды путем перемещения цилиндра относительно пластины, измеряют величину образовавшегося зазора и определяют вязкость по формуле

2 Fh

Р = 3 « я4у где à — величина усилия, включающего вес поршня, груза и столба жидкости; — высота зазора; — радиус отверстия;

y — скорость движения поршня.

Скорость истечения жидкости при прочих равных условиях зависит от высоты уровня жидкости или высоты нахождения поршня

958908 от нижнего среза цилийдра, поэтому измерение скорости движения поршня нужно проводить на одной и той же фиксированной высоте.

Следует отметить, что на величину усилия влияет также и сила трения жидкости и поршня о боковые стенки.

Учитывая, что вязкость жидкостей зависит от температуры, можно предлагаемый способ осуществить при разных температурах путем помещения цилиндра с исследуемой жидкостью в термостат, тем самым определять значения вязкости жидкости при разных температурах.

На чертеже показан пример осуществления предлагаемого способа определения вязкости жидкости.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит цилиндр 1, заполненный исследуемой жидкостью 2, которая выдавливается под действием поршня 3 за счет усилия, создаваемого грузом 4, через зазор 5, образованный между нижним срезом цилиндра и опорной плитой 6. Поршень

3 жестко с помощью тяги 7 соединен с ползунком 8 реостата 9 и его перемещение регистрируется с помощью осциллографа

ЭПП вЂ” 09 10.

Устройство работает следующим образом.

В начальном положении опорная плита плотно прижата к нижнему срезу цилиндра, в который заливается исследуемая жидкость, помещается поршень и устанавливается груз. С помощью специального устройства цилиндр начинают поднимать вверх и отслеживают скорость перемещения поршня. Как только она достигает заданной величины, фиксируют цилиндр на данной высоте и измеряют величину зазора h. Скорость перемещения поршня замеряют с помощью осциллографа ЭПП вЂ” 09, который анализирует сигнал от реостата, ползунок которого соединен с поршнем.

С использованием приведенного устройства проведено определение вязкости глицерина при комнатной температуре 20 С.

Ниже приведены результаты замеров.

R = 3,0 10 м, h = 0,28 10зм, F = 25 кг, ч = 3,0 10 м/с.

Значение 1 определяется по формуле (1) .

Экспериментальные испытания подверждают возможность и простоту определения вязкости жидкостей в лабраторных условиях. Сравнение полученного значения

14,5 (П) вязкости глицерина с имеющимися справочными данными 14.8 (П) показывает, что измерение вязкости жидкости по предлагаемому способу производится с высокой точностью.

Формула изобретения

Способ измерения вязкости текучих сред, заключающийся в выдавливании исследуемой среды с помощью поршня из цилиндра через зазор, образованный нижней кром кой цилиндра и пластиной, и измерении ее расхода, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, измеряют величину указанного зазора до достижения заданного расхода текучей среды путем перемещения цилиндра относительно пластины, измеряют величину образовавшегося зазора и определяют вязкость по формуле:

Зо

2 ГИ где à — величина усилия, включающая вес поршня, груза и столба жидкости;

h — высота зазора.

Ф радиус отверстия;

1) — скорость движения поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ № 271962, 4о кл. G 01 N 11/04, опублик. 09.11.78, с. 200.

2. Заявка ФРГ № 2636060, кл. G 01 N 11/04, опублик. 23.02.78, (прототип).

958908

Составитель А. Чупрунова

Редактор С. Запесочный Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 6764/Я Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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