SU911225A1 - Ротационный вискозиметр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к приборам дл  измерени  реологических характеристик дисперсных систем, в частгности к приборам дл  измерени  пластической в зкости, предельного напр жени  сдвига и тиксотропии неньютоновских сруктурированных системна также дл  измерени  в зкости ньютоновских жидкостей, и может быть использовано как в научно-исследовательской работе, так и в промышленных лаборатори х.

Известен прибор, позвол ющий производить измерение тиксотропного эффекта динамическим методом, причем процесс измерени  сопровождаетс  перемещением измерительного органа в исследуемой жидкости tU.

Однако это вносит неопределимую по грешность в измер емые величины иэза невозможности учета инерционное-. ти элементов прибора, а также потому , что перемеЩсцощийс  измерительный орган разрушает восстанавливаемую пространственную сруктуру исследуемой жидкости.

Известен хакже вискозиметр, соJIepжaщиЙ измерительную систему в иде двух коаксиально расположенных цилиндров,один из которых, св зан с

устройством фиксации момента начала движени  цилиндра и привод.Устройство фиксации момента начала движени  выполнено в виде фотометрической системы , содержащей источник света,расположенный над перфорированным диском, закрепленным на оси внутреннего ци линдра, второй перфорированный диск, расположенный под перфорированным

10 диском на одной оси с источником света. Дл  определени  сдвиговой-прочности (как уровн  тиксотропного восстановлени ) к измерительному цилиндру, наход щемус  в жидкости с

15 предварительно разрушенной срукту .рой,.приклсщываетс  линейной возрастающа  -нагрузка до момента начала его движени  относительно наружного цилиндра. Момент начала движени  из20 мерительного цилиндра фиксируетс  индикатором начала движени  и  вл етс  величиной сдвиговой прочности восстановленной за врем  измерени  струК туры. Вискозиметр данной конструкции

25 позвол ет измерить тиксотропный эффект , не сопровожда  процесс .измерени  разрушением восстанавливаемой структуры 2.

Недостатком данного вискозиметра

30  вл етс  то, что датчик начала движени  работает недостаточно точно, так как фотоэлемент фиксирует начало движени  измерительного цилиндра не мгновенно, а при некотором повороте последнего на некоторый угол, величина которого зависит от рассто ни  между-атверсти ми в дисках датчика. Цель изобретени  - повышение точности измерени  тиксотропии структуРНрованных систем. Поставленна  цель достигаетс  тем что ротационный вискозиметр, содержащий измерительную систему из неподвижного щелевого цилиндра, соосного с ним измерительного колокола, св занного посредством оси с устройством фиксации Момента начала движени  измерительного колокола, и приволную часть из двух электроприводов , ременной передачи с электромагнитной муфтой-шкивом, дополнительно содержит на приводном валу электропривода цилиндрическую втулку-со ступенчатьм выступом в верхней части выполненным с возможностью опирани  о него штифта, закрепленного на оси измерительного колокола,корпус, жестко соединенный с неподвижным щелевым цилиндром, и св занный с осью при помощи двух подшипников, между которыми находитс  изолированный от корпуса и соединенный с осью посредством контакта малый подшипник, а устройство фиксации момента начала . движени  измерительного колокола выполнено из двух электрических контактов , один из которых закреплен на оси измерительного колокола, а другой - на внутреннем кольце мало- го подшипника. На чертеже показан ротационный вискозиметр, состо щий из измеритель ной и приводной частей. Измерительна  часть бключает неподвижный щелевой цили-ндр 1, в полость которого помещен измерительный колокол 2 на. оси 3, закрепленной в корпусе 4 на подшипниках 5 проход щей с зазором через внутреннее кольцо с укрепленным на нем контактом б изолированного от корпуса 4 малого подшипника 7 и имеющей в средней час ти контакт 8, а в нижней части - закрепленную на ней втулку 9 со штифтом 10 и токосъемником 11, пружину 12, одним концом закрепленную на ,втулке 9ja другим - на цилиндричес кой втулке 13 с выступом в верхней части и реохордом 14. Приводна  часть включает двигател редуктор 15 со шкивом 16 и ременной передачей 17, двигатель-редуктор 18 с электромагнитной муфтой-шкивом 19 и диском 20 на роторе двигател . 18 и ведущий вал 21 двигател -редуктора 1 в режиме измерени  пластической в зкости и динамического предельного напр жени  сдвига прибор работает следующим образом. Исследуемую жидкость помещают в неподвижный щелевой цилиндр 1, устанавливают его на корпус 4, а на ось 3 устанавливают измерительный колокол 2, ввод  его в щелевой зазор цилиндра. Включают двигатель-редуктор 18, ведущий вал 21 которого через пружину 12 вращает измерительный колокол 2 с той же угловой скоростью в направлении . Так как . при вращении измерительного колокола 2 в исследуемой жидкости возникает сопротивление сдвигу, ось 3 сдвигаетс  относительно ведущего вала 21, на некоторый угол, величина которого будет зависеть оТ жесткости пружины и сопротивлени  сдвигу в исследуемой идкости. Величина этого угла как функци  сопротивлени  сдвигу будет зафиксирована при изменении сопротивлени  на реохорде 14. Дл  измерени , пластической в зкости и динамического предельного напр жени  сдвига достаточно определить значени  сопротивлени  на двух скорост х вращени  двигател  18. Указанные величины наход тс  известным способом аналитически или графоаналитически. В режиме измерени  тиксотропии прибор работает следующим образом. . Прибор готов т к испытанию как указано выше. Включают двигатель-редуктор 18 на высокой угловой скорости . Однако направление вращени  противоположно предыдущему . . При этом цилиндрическа  втулка 13 выступом упираетс -в штифт 10 втулки 9 и измерительный колокол 2 вращаетс , наход сь в жесткой св зи с ведущим валом 21. Соответственно, контакт 6 упираетс  в контакт 8 и свободно вращает внутреннее кольцо малого подшипника 7. Пружина 12 будет находить-; с  в ненагруженном состо нии. В теЧ;ение определенного времени происходит разрушение сруктуры исследуемой жидкости . По истечении времени разрушени  отключаетс  двигатель-редуктор 18 и включаетс  двигатель-редуктор 15 и электромагнитна  муфта 19,котора  прит гиваетс  к диску 20. При этом крут щий JvioMeHT со шкива 16 через ременную передачу 17 и электромагнитную муфту 19 будет передаватьс  на ротор двигател  18. Однако.на-, правление вращени  двигател  15 таково , что он вращает ротор двигател  18 в направлении,противоположном направлению в режиме разрушени  (т.е.в направлении , так как скорость вращени .ведущего вала 21 двигател  18 будет очень мала, а исследуема  жидкость, восстанавлива  прочность , будет создавать сопротивление перемещению в ней. измерительного колокола 2, последний будет оставатьс 

неподвижньм, в то врем , как ведущий вал 21 будет закрун ивать пружиjBy 12 с посто нной угловой скоростью Измерительный колокол 2 будет находитьс  под действием линейного возрастающего крут щего момента. Когда его величина достигает значени  прочности структуры, колокол сдвинетс , контакты б и 8 разомкнутс  и произойдет фиксаци  достигнутого значени  прочности структуры исследуемой жидкости по сопротивлению на реохор де 14. Повтор   измерени  при различных скорост х вращени  двигател -редуктора 15,можно получить р д значений прочности сруктуры за азличное врем  отдыха.

Использование в приборе закрепленной на валу привода цилиндрической втулки со ступенчатым выступом и штифта, закрепленного на оси измерительного колокола электрокойтактного устройства регистрации начала движени  измерительного колокола, позвол ет увеличить точность измерени  тиксотропии.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР : 331287, кл. G 01 N, 11/10, 1969.

0

2.Авторское свидетельство СССР 673889, кл. G 01 N 11/14, 1978 (прототип).