SU868474A1 - Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products - Google Patents
Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products Download PDFInfo
- Publication number
- SU868474A1 SU868474A1 SU802876863A SU2876863A SU868474A1 SU 868474 A1 SU868474 A1 SU 868474A1 SU 802876863 A SU802876863 A SU 802876863A SU 2876863 A SU2876863 A SU 2876863A SU 868474 A1 SU868474 A1 SU 868474A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- expression
- error
- dynamic viscosity
- cylinders
- measurement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ И ГЕЛЕОБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ(54) DEVICE FOR DETERMINING DYNAMIC VISCOSITY OF LIQUID AND GEL PRODUCT
1one
Изобретение относитс к технике определени физико-механических характеристик жидких и гелеобразных продуктов по измерению параметров свободных колебаний (логарифмического декремента, частоты) комбинированной колебательной системы и может быть применено в химической, нефтехимической , автомобильной, машиностроительной и др. отрасл х промышленности дл научных исследований, лабораторного экспресс-контрол и в качестве поверочного средства при выпуске промышленных вискозиметров.The invention relates to a technique for determining the physicomechanical characteristics of liquid and gel products by measuring the parameters of free vibrations (logarithmic decrement, frequency) of a combined oscillatory system and can be applied in the chemical, petrochemical, automotive, engineering and other industries for scientific research, laboratory express control and as a calibration tool for the production of industrial viscometers.
Известно устройство дл измерени в зкостных и упругих характеристик жидких сред, содержащее упругий элемент , инерционную деталь, чувствительный элемент в виде тонкой пластинки , электромеханический и возбуждающий преобразователи, блок обработки информации. A device for measuring the viscosity and elastic characteristics of liquid media is known, comprising an elastic element, an inertial part, a thin-plate sensitive element, electromechanical and stimulating transducers, an information processing unit.
Определение динамической в зкости и динамического модул сдвига осуществл етс путем измерени логарифмического декремента и частоты колебательной системы, котора при помощи возбуждающего преобразовател выводитс из состо ни равновеси , а затем совершает свободные кол бани , преобразуеь1ые электромеханическим преобразователем в электрические , обрабатываемые блоком обработки информации 1.Determination of dynamic viscosity and dynamic shear modulus is carried out by measuring the logarithmic decrement and frequency of the oscillatory system, which is brought out of equilibrium with the help of an exciter converter, and then performs free circuits converted by an electromechanical converter into electrical ones processed by information processing unit 1.
Недостатком устройства вл етс недостаточно высока точность измерений , св занна с возникновением в среде различного типа волн помимо сдвиговых.The drawback of the device is that the measurement accuracy is not high enough due to the occurrence in the medium of various types of waves besides shear waves.
10ten
Известно также устройство, предназначенное дл определени динамической в зкости и модул сдвига в жидких средах по измерению логарифмического декремента и частоты колебательной системы, совершающей крутильные колебани . Устройство содержит упругий элемент, инерционную деталь, чувствительный элементIt is also known to have a device for determining the dynamic viscosity and shear modulus in liquid media by measuring the logarithmic decrement and frequency of an oscillatory system performing torsional vibrations. The device contains an elastic element, an inertial part, a sensitive element.
20 в виде тела вращени (диска, цилиндра , шара, конуса и т.д.), возбуждающий и электромеханический преобразователи , блок обработки информацииС. Устройство работает аналогично описанному выше.20 in the form of a body of rotation (disk, cylinder, ball, cone, etc.), exciting and electromechanical transducers, information processing unitpp. The device works as described above.
В случае реализации крутильных колебаний тел вращени в контролируемой среде возникают только сдвиговые .волны, поэтому погрешность,In the case of the implementation of torsional oscillations of bodies of rotation in a controlled medium, only shear waves appear, therefore the error
30 обусловленна возникновением в среде30 due to the occurrence in the environment
волн помимо сдвиговых, в данном устройстве отсутствует 3.waves other than shear, in this device is missing 3.
Недостатком указанного устройства вл етс резкое увеличение погрешности в случае измерений в гелеобразных продуктах, что св зано с большими временами восстановлени (релаксации) таких сред после погружени в них любого тела вращени .The disadvantage of this device is a sharp increase in the error in the case of measurements in gel products, which is associated with large recovery times (relaxation) of such media after immersing any rotation body into them.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл определени в зкости и упругости жидких и гелеобразных продуктов по измерению параметров колебаний (логарифмического декремента , частоты) колебательной системы , совершающей свободные крутильные колебани .The closest in technical essence to the present invention is a device for determining the viscosity and elasticity of liquid and gel products by measuring oscillation parameters (logarithmic decrement, frequency) of an oscillatory system that performs free torsional vibrations.
Устройство содержит упругий элемент (торсион), инерционный диск, чувствительный элемент, включающий подвижный и неподвижный цилиндры, электромеханический и возбуждающий преобразователи и блок обработки информации . Контролируема среда при помощи специального дозатора закачиваетс в зазор между коаксиально расположенными цилиндрами 4.The device contains an elastic element (torsion), an inertial disk, a sensitive element, including movable and stationary cylinders, electromechanical and exciting transducers and an information processing unit. The controlled medium is pumped through a special dispenser into the gap between the coaxially arranged cylinders 4.
Недостатками известного устройства вл ютс зависимость погрешност измерений :от точности дозировани , а также мала экспрессность измерений, св занна с применением специаль,ного дозирующего устройства, требующего промывки и перезар дки, и с необходимостью разборки, сборки и юстировки колебательной системы после каждого заполнени чувствительного элемента . Кроме того, часта сборка, разборка и юстировка колебательной системы увеличивают величир{у субъективной ошибки при измерени х.The disadvantages of the known device are the dependence of the measurement error: on the dosing accuracy, as well as the low express speed of measurements associated with the use of a special dosing device requiring washing and reloading, and the need to disassemble, assemble and adjust the oscillating system after each filling of the sensitive element . In addition, frequent assembly, disassembly and adjustment of the oscillatory system increases the magnitude {of the subjective error in the measurements.
Цель изобретени - повышение точности и экспрессности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл определени динамической в зкости жидких и гелеобразных продуктов, содержащем колебательную систему, состо щую из соединенных друг с другом упругого элемента, инерционного диска и чувствительного элемента, включающего подвижную и неподвижную детали, подвижна деталь чувствительного элемента выполнена в виде двойного цилиндра, погружаема часть которого выполнена полой и жестко соединенной с непогружаемой его частью полосками вл ющимис продолжением погружаемой части.The goal is achieved by the fact that in a device for determining the dynamic viscosity of liquid and gel products containing an oscillatory system consisting of an elastic element connected to each other, an inertial disk and a sensing element including moving and stationary parts, the movable part of the sensitive element is made the form of a double cylinder, the submerged part of which is made hollow and rigidly connected to the non-immersed part of it, the strips being the continuation of the submerged part.
На фиг. 1 упрощенно изображена конструкци измерительного преобразовател устройства; на фиг. 2 схема чувствительного элемента.FIG. 1 is a simplified illustration of the structure of a device measuring transducer; in fig. 2 diagram of the sensitive element.
Измерительный преобразователь соде1р5кит упрут ий элемент 1 в виде трубочного торсиона, верхним концом закрепленного в неподвижной опоре 2, а нижним - в подвижной опоре 3 инерционного диска 4. К нижней плоскост инерционного диска прикреплен стержень 5, ось которого находитс на одной оси с упругим элементом 1. Чувствительный элемент преобразовател содержи л подвижную деталь в виде полого тонкостенного цилиндра б радиуса R.J, жестко соединенного с непогружаемой его частью 7 двум полосками 8, вл ющимис продолжением тела полого цилиндра 6, и неподвижную деталь в виде полого тора образованного коаксиально расположенными цилиндрами 9 и 10 с внешним радиусом RY и внутренним R.-Измер ема среда деформируетс в зазора R2 - R и Rj - Н, т.е. между коаксиально расположенными цилиндрами 9 и 10. Стенка полого тора вл етс верхней стенкой жидкостного термостата (не показан). Термостат перемещаетс в вертикальном направлении и фиксируетс упором (не показан) , ЧТО позвол ет глубину погружени цилиндра 6 выдерживать посто нной.The measuring transducer consists of an elastic element 1 in the form of a tube torsion, the upper end fixed in a fixed support 2, and the lower end in a movable support 3 of the inertia disk 4. A rod 5 is attached to the lower plane of the inertial disk, the axis of which is on the same axis with the elastic element 1 The sensing element of the converter contained a movable part in the form of a hollow thin-walled cylinder b of radius RJ rigidly connected to a non-submerged part 7 of it by two strips 8 that are extensions of the body of a hollow cylinder 6, and a stationary part in the form of a hollow torus formed by coaxially arranged cylinders 9 and 10 with an outer radius RY and inner R. The measured medium is deformed into the gap R2 - R and Rj - H, i.e. between coaxially arranged cylinders 9 and 10. The wall of the hollow torus is the upper wall of a liquid thermostat (not shown). The thermostat moves in the vertical direction and is fixed by an abutment (not shown), THAT allows the immersion depth of the cylinder 6 to be kept constant.
Внешний цилиндр 9 неподвижной детали снабжен фланцем 11, верхн плоскость которого соответствует уровню заполн емой жидкости (высота h) .The outer cylinder 9 of the fixed part is provided with a flange 11, the upper plane of which corresponds to the level of the filled liquid (height h).
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Неподвижна деталь, состо ща из цилиндров 9 и 10, опускаетс в кранее нижнее положение, после чего в полость между указанными цилиндрами помещаетс контролируема среда с уровнем заполнени , несколько превышающим уровень, соответствующий верней плоскости фланца 11. Далее при помощи специального скребка, плоскость которого накладывают на кольцевую плоскость фланца 11, удал ют избыток среды, чтобы ее уровень совпадал с кольцевой плоскостью этого фланца. Подвижна деталь поднимаетс до фиксации упором. При этом полый цилиндр б полностью погружаетс в контролируемую среду, а полоски 8 погружаютс на половину своей длины. После сн ти , дополнительного крут щего момента, задаваемого на короткое врем при помощи возбуждающего преобразовател (не показан), колебательна система упругий элемент 1 - инерционный диск 4 - полый цилиндр б совершает свободные колебани , которые при помощи электромеханического преобразовател (не показан) преобразуютс в электрические колебани , параметры которых, (логарифмический декремент и частота ) измер ютс блоком обработки информации (не показан).The stationary part, consisting of cylinders 9 and 10, is lowered to a previously lower position, after which a controlled medium is placed into the cavity between these cylinders with a filling level slightly higher than the level corresponding to the upper plane of the flange 11. Then, using a special scraper, the plane of which is superimposed on the annular plane of the flange 11, remove the excess medium so that its level coincides with the annular plane of this flange. The moving part is raised until it stops. In this case, the hollow cylinder b is completely immersed in the controlled medium, and the strips 8 are submerged half its length. After removing the additional torque set for a short time by means of an exciter converter (not shown), the oscillatory system elastic element 1 — inertial disk 4 — the hollow cylinder b performs free oscillations, which are converted by using an electromechanical converter (not shown) electrical oscillations whose parameters (logarithmic decrement and frequency) are measured by an information processing unit (not shown).
Ввиду того, что при каждом измерении строго посто нный уровень заполнени зазора между цилиндрами 9 и 10 выдержать трудно, обща бокова поверхность полосок 8 выбираетс значительно меньшей, общей боко вой поверхности погружаемого цилин ра 6. Поэтому погрешность измерен т тем меньше, чем меньше отношение максимальной разности площади погр жени полосок к общей погружаемой площади при любых количествах погр жени . Величину указанного соотношени определ ют следующим образом. Значение динамической в зкости дл чувствительного элемента (фиг. определ етс выражением J.2V.I 1 где A- логарифмический .декремент колебательной системы; I - момент инерции колебатель ной системы; Т|, - период колебаний колебател ной системы с измер емой средой; b - форм-фактор. Логарифмиру (1), имеем en i--e,v 24tnx+e,n -tvibtvi.ci) Определ ем относительную погрешность измерени динамической, в зкости: «..-IfMYI -/ /. Дл определени (ц необходимо оценить каждое слагаемое правой час ти выражени (3). ВеличинадХ Хопредел етс погреш .ностью измерени логарифмического декремента электронной схемой и мож быть учтена. Погрешность Л|/1 мала по величине и может быть устранена введением поправок. Максимальное значение погрешност измерени периода колебаний временными электронными измерител м временных интервалов составл ет 0,03% и также может быть учтена. Дл оценки величиныьЫЪ необходим определить выражение дл форм-факто чувствительного элемента данного устройства. Как известно, при деформировании жидкой среды в узком зазоре между коаксиальными цилиндрами форм-фактор определ етс выражениемDue to the fact that in each measurement the strictly constant filling level between the cylinders 9 and 10 is difficult to maintain, the overall lateral surface of the strips 8 is chosen to be much smaller, the total lateral surface of the immersed cylinder 6. Therefore, the error is measured the smaller, the smaller the maximum ratio differences in the loading area of the strips to the total immersed area for any quantities of loading. The value of said ratio is determined as follows. The value of dynamic viscosity for a sensitive element (fig. Is defined by the expression J.2V.I 1 where A is the logarithmic decrement of the oscillating system; I is the moment of inertia of the oscillating system; T |, is the oscillation period of the oscillatory system with the measured medium; b is a form factor. Logarithmic (1), we have en i - e, v 24tnx + e, n -tvibtvi.ci) We define the relative measurement error of the dynamic viscosity: "..- IfMYI - / /. For determination (i, it is necessary to evaluate each term of the right part of expression (3). Magnitude X is determined by the measurement error of the logarithmic decrement by the electronic circuit and can be taken into account. The error L | / 1 is small and can be eliminated by introducing corrections. The maximum error value measuring the period of oscillations by time electronic time meter gauges is 0.03% and can also be taken into account. To estimate the magnitude of K, it is necessary to determine the expression for the form fact sensitive element of this devices. As is known, when a liquid medium is deformed in a narrow gap between coaxial cylinders, the form factor is determined by
WTWT
где Ь - длина цилиндров;where b is the length of the cylinders;
Rgj - радиус внутреннего цилиндра;Rgj is the radius of the inner cylinder;
Rgц - радиус внешнего цилиндра. Так как в предлагаемом устройстве жидкость деформируетс между двум Rgc is the radius of the outer cylinder. Since in the proposed device the liquid is deformed between two
-2ецЛ t2eMnivtn)V-2En1t-2eM6-tni, -2tsl t2eMnivtn) V-2En1t-2eM6-tni,
..
Погрешности , Errors
дпdp
также also
w могут Сыть учтены,w can Syt be accounted for
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802876863A SU868474A1 (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802876863A SU868474A1 (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU868474A1 true SU868474A1 (en) | 1981-09-30 |
Family
ID=20875256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802876863A SU868474A1 (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU868474A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5056358A (en) * | 1988-08-26 | 1991-10-15 | University Of British Columbia | Apparatus for the determination of rheological properties of sedimenting suspensions |
US5565620A (en) * | 1992-10-05 | 1996-10-15 | Aktiebolaget Medicinsk Reologi Lund | Method for measuring rheological properties and rheometer for carrying out the method |
US5686660A (en) * | 1994-11-23 | 1997-11-11 | Btg Kalle Inventing Ab | Consistency transmitter |
RU2529674C1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method of determining gel point by oscillatory viscometry |
RU2740342C1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-01-13 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Method of measuring viscosity of liquid and granular materials |
-
1980
- 1980-01-29 SU SU802876863A patent/SU868474A1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5056358A (en) * | 1988-08-26 | 1991-10-15 | University Of British Columbia | Apparatus for the determination of rheological properties of sedimenting suspensions |
US5565620A (en) * | 1992-10-05 | 1996-10-15 | Aktiebolaget Medicinsk Reologi Lund | Method for measuring rheological properties and rheometer for carrying out the method |
US5686660A (en) * | 1994-11-23 | 1997-11-11 | Btg Kalle Inventing Ab | Consistency transmitter |
RU2529674C1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method of determining gel point by oscillatory viscometry |
RU2740342C1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-01-13 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Method of measuring viscosity of liquid and granular materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5750884A (en) | Complex viscosity and complex modulus measurement device and method | |
CN1016279B (en) | Vibration rheometer | |
SU868474A1 (en) | Device for determining dynamic viscosity of liquid and gel-like products | |
KR20150060853A (en) | Meter electronics and method for obtaining flow fluid viscosity at a reference temperature | |
US3133445A (en) | Ultrasonic particle size measurement apparatus | |
US3107520A (en) | Method and apparatus for measuring viscosity | |
SU682796A1 (en) | Apparatus for the determination of shear viscosity and elasticity of media | |
SU387262A1 (en) | VISKOSYMETR | |
EP1445599A1 (en) | U-tube rheometer for measuring dynamic viscosity | |
RU2373516C2 (en) | Viscosity measuring element | |
SU911226A1 (en) | Viscometer for liquid media | |
SU632940A2 (en) | Acoustic viscosimeter | |
SU568870A1 (en) | Method of measuring viscosity | |
CN109556680A (en) | A kind of level measuring method and system | |
SU734537A1 (en) | Method of measuring viscosity of liquid and melts | |
SU868475A1 (en) | Device for metering the rheological characteristics of liquid medium | |
SU603930A1 (en) | Oscillation pickup | |
SU721704A1 (en) | Viscosimeter | |
SU834457A1 (en) | Vibration liquid density meter | |
SU732750A1 (en) | Hydrostatic accelerometer | |
SU417683A1 (en) | HYDROSTATIC LEVEL | |
SU1702542A1 (en) | Device for measuring compressibility characteristics of liquid in chamber | |
SU932654A2 (en) | Method of absolute graduation of hydrophones in chambers controlled by elastic mass impedance | |
SU515045A1 (en) | Electrokinematic bench for determining hydrodynamic characteristics | |
RU147292U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY AND LIQUID DENSITY |