Вискозиметр Советский патент 1983 года по МПК G01N11/14 

; Изобретение относится к устройствам дЛя исспедовакия физзтческих свойств зе щФств, а именно к устройствем дпя изме решш вязкост-и 5кидки.х сред, Извесно устройство дпя измерения вязкости жидкости, в котором применяетс трехстепенный уравяовешеш ый гироскоп в поплавковой и система, задающая этапойные моменты, состоящая и;з момента, установленного на оси внутренней и соединенного с датHJfKOM калиброванных токов в обмотке управления датчаша моментов 1. Недостаткомданного устройства явЛ Яется зависимость точности измерения от налзгпш вредных моментов трения в оси подвеса поплавка и в оси подвеса гиромотрра, за счет чего снижается чувствительность устройства и точность йзмеретш вязкости ншдкости. Наиболее близким к изобретею го по техни1еской сущности является устройств для измерения вязкости жидкости, содер щее Щ1линдричес1сий корпус, поплавок, гиромотор в гидростат1гческой опоре, установле1Шой в поплавке, систему компенсацш момента вязкого и реГистр1фующий прибор С Недостатком известного устройства я ляется невозможность его. использования при высоких темпфатурах исследуемой среды, в которой находится поплавок с размещеш1ыми в гиромотор ом в гид статической опоре, в также снижение точ кости измерешгй вязкости жидкости изза поБышет1я температуры поплавка за счет тепла от нагрева гиромотора. Целью изобрете шя является повышени точности измере1шй за счет исключения влиятшя нагрева пфомотора на вязкость исследуемой среды и обеспечения измереш1Й при высоких тe отepaтypax исс дуемой среды. У7сазанная цель достигается . Teivr, чт в устройстве дпя измерения вязкости жл,цкости содержащем пилиндрический корп размещенный в нем трехстепенный неуравн . щетшый гиромотор в гидравлической опоре, подвижные опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистр рующий прибор, пфомотор в гид эостатической опоре установлен на продольной оси внутри цилиндрического корпуса с помощью подвижных опор, при этом продольная ось герметично выведена из корпуса, и снабженачувствительным элементом, воспринимающим момент сип вя кого трения, расположенным на конце ос На чертеже представлена кинематичесая схема вискозиметра. Вискозиметр состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и установленного вертикально, внещ1 ей камеры 2 гидростатической опоры, которая икгеет возможность вращаться относительно оси 3-3, установленный в подвижных нодщипниках 4 в корпусе I. Внутри камеры 2 гидростатической опоры с помощью оси 5-5 и камниевых подщипников установлена гидрокамера 6. Внутри гирокамеры 6 с помощью оси 7- 7 установлен гиромотор 8, центр тяжести которого смещен относительно оси подвеса на некоторое расстояние б . Главная ось 2 гиромотора 8 в исходном положении перпендикулярна оси подвеса и гфодольной оси 3-3. Между внутренней поверхностью камеры 2 и гирокамерой 6 находится поддерживающая жидкость 9, плотность которой выбирается такой, чтобы вес соб- рашгой гирокамеры 6 с гиромотором 8 уравновещивался подъемной силой в данной жидкости 9, Поэтому опоры, установленные по оси 5-5 подвеса гкрокамеры 6 с гиромотором 8, почти не несут нагрузки, благ одаря чему силы трения в них очень малы. Камера 2 расположенная внутри нее гирокамера .о, охватываклцая гиромо- тор 8 и поддерживающая жидкость 9, заполняющая полость между камерой 2 и гирокамерой 6, представляют собой устройство для гидростатической разгрузки .опор гиромотора 8 - гидростатическую опору. На оси 5-5 установлен датчик 10 угла, выход которого связан электрически с входом усилителя 11. Выход усилителя II- соединен с датчиком 12 момента, установленным на оси 3-3, и с регистр1фующим прибором 13, Датчик 10 угла, усилитель 11 и датчик 12 моментов образуют замкнутую систему, обеспечивающую компенсацию момента вязкого трения путем по;вдержания перпендикулярности главной орси гиромотора 8 продольной оси 3-3 при врашбтельном. движении внутренней камеры 2 с гиромотором 8.с гидростатической опорой, Подщипники 4 имеют принудительное движение их элементов. Промежуточные Кольца подшипников 4 имеют механическу1о свяфь с ггкорем 14 электромагнитов 15, укрепленных на корпусе 1. Две специальные пружины 16 центрируют якорь 14 в плоскости симметрии кор- . пуса 1. Электромагниты 15 вкдючактгся переменно, приводя якорь 1-4, а вмес те с ним и промежуточное кольцо подшипника 4, в колебательное дытжение вокруг оси подвеса 3-3 с некоторой постоянной частотой. Промежуточные кольца пары подшйпшосов 4 колеблются относительно друг друга в противоположных направлениях. За счет этого по оси 3-3 действует MOMQHT, равный разности моментов трения каждого из подшипников, Применение подвижной опоры снижает моменты сухого трения в 10-15 раз.

Ось 3-3 удлинена и выведена из 1 герметично. На {шжнем конце оси 3-3 вне корпуса 1 установлен воспринимающий элемент 17, выполненный в виде полого цилиндра и помещаемый в исследуемую жидкую среду. В нижней части корпуса 1 укреплено кольцо 18 с уплотняющей прокладкой 19, G помощью кольца 18 корпус I устанавливается на магистрали таким образом, что воспринимающий элемент 17 помещается в исследуемую жидкость.

Вискозиметр работает следующим образом.Подается питание на гиромотор и системы вискозиметра. Под действием силы земного притяжения гиромотор начинает процессировать (вращаться) относительно продольной оси 3-3 с йостоянной угловой скоростью. За счет этого возникают силы вязкого трения между воспринимающим элементом 17 и жидкостью, в которой нахоаится воспринимаемый элемент 17, Под воздействием этой силы гироскоп начинае процессировать относительно оси 5-5 сог- ласно правилам процессии, С датчика Ю угла снимается сигнал, пропорциональный углу отклоне1шя гиромотора, который пре образуется в усилителе II, С усилителя

сигнал подается на датя-гк 12 моментов компенсирующий момент сил вя зкого треШ1Я. Таким образом, ток, протекающий через управляющую обмотку датшка 12 моментов, прямо гфопоршюнален моменту вязкого треш1я, а следовательно, и вязкости жидкости. Этот ток измеряется регистрирующим прибором 13, проградуиpoBEifflbiM в единицах вязкости. Одновременно с подачей питания на гиромотор включаются в работы элек;тромагниты 15 осуществляющие принудительное движение промежуточных колец подшипников 4 подвеса внутренней камеры 2. Таким образом, за счет применения гидростат1гаеского подвеса гиромотора моменты сухого трения в оси 5-5 близки к нулю, а за счет подвеса внутренней камеры 2 с помощью подшипников с принудительным движением их элементов моменты сухого тре. ния относктельно оси 3-3 уменьщаются до минимума.. За счет этого в вискозиметре значительно повышается чувствительность и точность измерений.

Расширение диапазона достигаетс51 тем, что воспринимающий элемент вынесен за пределы вискозиметра. Следовательно, предлагаемую конструкцию можно применять как при температур ах, превьпдающих температуру разрушения изоляционных материалов электрических элементов .вискозиметра,так как при низких температурах жидкостей, вязкость которых в сильной степени зависит от разности температур. t

Точность измерений повышается за счет того, что тепло, вьщелнемое пфомо тором, не нагревает исследуемую жидкость поскольку воспринимакщий элемент 17 вынесен за пределы корпуса вискозиметра,

ВИСКОЗИМЕТР, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем трехстепенный неуравновешенный гиромотор в гидростатической опоре, подвиншые опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистр1фующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений засчет.исключения влияния нагрева пфомотора на вязкость исследуемой среды и обеспечеш1Я измерений при высоких температурах нccлeдyвvIoй среды, пфомотор в падростат1гческой опоре установлен на продольной оси внутри пилиндр1гческого корпуса с помощью подвижных опор, при этом продольная ось герметично выведена из корпуса и снабжена чувствительным элементом, Bocnpi-шимающим момент сип вязкого трения, расположенным на конце оси.f (Л