Ротационный вискозиметр Советский патент 1984 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения вязкости, предельного напряжения сдвига и других реолгических характеристик текущих сред.

Известен ротационный вискозиметр, содержащий контейнер для исследуемой жидкости, автоклав, водяной и тепловой затворы, пару цилиндров, один из которых соединен с приводом вращения через, магнитную муфту и электрокЬмпенсационную систему fl7 .

Наличие электрокомпенсационной системы измерения момента обусловливает значительную сложность конструкции вискозиметра. Кроме того, инерционность прибора, cBHsaHriaH с конечной скоростью вращения двигателя компенсационной системы, не позволяет производить измерения быстропротекающих процессов с достаточной степенью точности.

Наиболее близок к предлагаемому ротационный вискозиметр, содержащий внешний и внутренний цилиндры, привод вращения внешнего цилиндра и дат чик. угла поворота внутреннего цилиндра С21,

Недостатком известного вискозиметра является сложность конструкции, обусловленная наличием системы для создания магнитного момента, компенсирующего вращательршй момент, дейст вующий на внутренний цилиндр со стороны иссдедуемой среды.

Цель изобретения - упрощение конструкции .

Указанная цель достигается тем, что в ротационном вискозиметре, содержащем внешний и внутренний коаксиальные цилиндры, привод вращения внешнего цилиндра и датчик угла поворота внутреннего цилиндра, внутренний цилиндр выполнен с центром тяжести, эксцентрично смещенным относительно горизонтальной оси вращения внешнего цилиндра.

На фиг. 1 изображен ротационный вискозиметр, общий вид; на фиг. 2 положение элементов вискозиметра при вращении внешнего цилиндРаРотационный вискозиметр содержит изготовленный из немагнитного материгша внешний цилиндр 1, привод 2 вращения внешнего цилиндра 1, патрон 3, внутренний цилиндр 4 с постоянным магнитом 5,. а также датчик угла поворота внутреннего цилиндра, имеющий уравновешенную стрелку 6, изготовленную из магнитного материала и шкалу 7. Центр тяжести внутреннего цилиндра эксцентрично смещен

относительно горизонтёи1ьной оси вращения АА внешнего цилиндра 1.

Предлагаемый ротационный вискозиметр работает следующим образом. ,

В зазор между коаксиальными внутренним 4 и внешним 1 цилиндрами помещают исследуемую среду. Внешний цилиндр 1 закрепляют в патроне 3 и приводят во вращение вокруг горизонтальной оси вращения АА . При этом на внутренний цилиндр 4 со стороны исследуемой среды действует вращательный момент М см. фиг. 2), величина которого зависит от реологических характеристик исследуемой среды Внутренний цилиндр 4 поворачивается вокруг оси АА вращения внешнего цилиндра 1 до тех пор, пока вращательный момент М не уравновесится моментом силы тяжести относительно оси АА, действующим на внутренний цилиндр 4 в направлении, противоположном действию вращательного момента М. Сила, действующая на стрелку 6 со стороны постоянного магнита 5, заставляет ее синхронно с внутренним цилиндром 4 поворачивается вокруг . оси АА . По измеренной в положении равновесия с помощью шкаяы 7 величине отклонения oi стрелки 6 от положения, занимаемого ею при неподвижном внешнем цилиндре 1, а также по извеCTHfcJM величинам массы т внутреннего цилиндра 4 и расстояния d центра тяжести (Ц.Т.) внутреннего цилиндра 4 от оси вращения АА внешнего цилиндра 1 определяют величину вращатель.ного момента . ,

(cf siv oi ,

где cj - величина ускорения свободного падения.

Реологические характеристики исследуемой жидкости определяют по величине вращательного момента М, действующего на внутренний цилиндр 4 со стороны исследуемой среды при вращении наружного цилиндра 1 с заданной скоростью Со).

Использование изобретения позволяет применить для уравновешивания вращательного момента естественно возникающий при повороте внутреннего цилиндра момент силы тяжести,что ведет к существенному упрощению конструкции ротационного вискозиметра в результате исключения систем уравновешивания момента и, как следствие, разделительных устройств, поскольку свободный объем над исследуемой средой отсутствует. Упрощение Конструкции делает ротационный вискозиметр более технологичным в изготовлении , снижает его металлоемкость и повышает надежность.

4

РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий внешний и внутренний коаксиальные цилиндры, привод вращения внешнего цилиндра и датчик угла поворота внутреннего цилиндра, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, внутренний цилиндр, выполнен с центром тяжести, .эксцентрично смещенньям относительно горизонтальной оси вращения внешнего цилиндра. 1чЭ фиг.1 2