DE575988C

DE575988C - Vorrichtung zur Bestimmung der Viskositaet einer Fluessigkeit

Info

Publication number: DE575988C
Application number: DED54930D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-02-08
Filing date: 1928-02-08
Publication date: 1933-05-29

Description

Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität einer Flüssigkeit Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Geschwindigkeit einer in einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder fallenden Kugel zur Bestimmung der Viskosität der betreffenden Flüssigkeit benutzt wird. Bei weitem Spielraum der Kugel und geringer Zähigkeit der Flüssigkeit werden die Fallzeiten so klein, daß eine genaue Zeitmessung kostspielige und umständlich zu handhabende Instrumente erfordert. Bei engem Spielraum liegt die Gefahr vor, daß die Kugel an der Wand herunterrollt und der Versuch falsche Ergebnisse zeitigt.
Es sind ferner Vorrichtungen zur Bestimmung der Viskosität einer Flüssigkeit bekannt, bei denen ein Verdrängungskörper an eine Waage angehängt ist und darch Gewichtsbelastung aus der Flüssigkeit herausgehoben wird, wobei die in einem zylindrischen Gefäß befindliche Flüssigkeit durch einen ringförmigen Spalt verdrängt wird. Aus der Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers wird auf die Viskosität geschlossen. Nach der Erfindung werden nun die bekannten Viskosimeter der= letztgenannten Art dadurch verbessert, daß als Verdrängungskörper eine Kugel bzw. ein Körper mit der Oberfläche einer Kugelhaube oder Kugelzone benutzt wird.. Bei einem kugelförmigen Verdrängungskörper nehmen im Unterschied zu den bisher bekannten Verdrängungskörpern die Strömungsquerschnitte der Flüssigkeit von der engsten Stelle am Verdrängungskörper aus nach beiden Seiten hin allmählich und stetig zu, wodurch eine turbulente Strömung und damit das Auftreten von Meßfehlern vermieden wird. Außerdem erreicht man den Vorteil, daß sich infolge der einfachen Grundelemente die Apparatkonstante aus den Dimensionen von Zylinder, Kugel und dem Hub der Kugel berechnen läßt. Damit ist also ein Viskosimeter geschaffen, das zur Eichung keiner Vergleichsinstrumente bedarf. Gegenüber der vielbenutzten Kapillare zeigt es den Vorteil, daß keine Korrekturen (H a g e n -b a c h , C o u e t t e) für die Enden des Flüssigkeitsstromes zu berücksichtigen sind.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Viskosimeters nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Kugel d ist mittels der Hängestange b an dem Endpunkt c des Waagebalkens w, der seinen Drehpunkt bei f hat, aufgehängt, so daß sie, der Bewegung des Waagebalkens w folgend, sich möglichst genau in der Achse des Flüssigkeitsbehälters d von exakt kreiszylindrischer Form bewegt. Das Gegengewicht g gleicht das Gewicht der Kugel nebst Hängestange ganz oder zum Teil aus, so daß unter dem Einfluß des Meßgewichtes g1 ein Punkt des Waagebalkens eine bestimmte Meßstrecke h, die dadurch fixiert sein kann, daß das Gegengewicht g in seiner höchsten Stellung durch eine Sperrklinke s gehalten wird und in seiner tiefsten Stellung gegen einen festen Anschlag k stößt, auf- oder abwärts durchläuft. Aus der hierzu erforderlichen Zeit T, die beliebig - groß gemacht werden kann, ist dann leicht die Zähigkeit u der im Zylinder befindlichen Flüssigkeit zu ermitteln. Es besteht die Beziehung C . ,u = (G,+ A),c, wobei angenommen ist, daß Kugel und Stange durch das Gegengewicht vollständig ausbalanciert sind und der Waagenwiderstand vernachlässigt wird. Es bedeutet G das auf die Kugel reduzierte Belastungsgewicht, A den Auftrieb in Dyn, -r die Hubzeit in Sekunden und C die Instrumentenkonstante in absolutem Maß, die mit den Dimensionen des Apparates folgendermaßen zusammenhängt. worin d gleich dem Halbmesser der Kugel (cm), b gleich dem Halbmesser der Zylinderbohrung (cm), h gleich dem Hub der Kugel (cm).
Ist die Dichte der Flüssigkeit, welche dem Auftrieb A proportional ist, nicht bekannt, so kann man aus zwei Versuchen mit dem gleichen Öl und zwei verschiedenen Gewichten G1, G2 sowohl ß als auch A bestimmen. Damit ist man in der Lage, die Dichte, mithin auch die kinematische Zähigkeit der Versuchsflüssigkeit zu ermitteln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität einer Flüssigkeit mittels eines ' an einer Waage aufgehängten Verdrängungskörpers, welcher bei seiner Aufwärtsbewegung die in einem zylindrischen Gefäß befindliche zu untersuchende Flüssigkeit durch einen ringförmigen Spalt verdrängt, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrängungskörper in an sich bekannter Weise eine Kugel bzw. ein Körper mit der Oberfläche einer Kugelhaube oder Kugelzone vorgesehen ist. a. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Hub der aufsteigenden Kugel, dessen Zeitdauer zur Bestimmung der Zähigkeit benutzt wird, durch eine Sperrklinke (s) und einen festen Anschlag (k) abgegrenzt ist.