Устройство для определения профиля скорости потока вязкой жидкости Советский патент 1985 года по МПК G01N11/02 

11 Изобретение относился к технике определения физических свойств материалов и может 6biTjj мс.пользовано для определения реологических характерис тик веществJ находящихся в вязкотекучем состоянии. Известно устройство для определения прос; иля скорое- И И полей деформа ции при течении дисперсных систем, состоящее из разъемного корпуса с каналом. Перед началом исследований корпус разъеди1 яется5 обе половинки его заполняются иссле/туемой средой, па поверхпость среды помещаются частицы-реперы (например, свишдовые опилки) 5 после чего lujijuyc соедипя-ется. Исследуемая среда приводится в движение, при этом г;ереме1денпе частиц-реперов фрпссируется через определепньге интерва.;1ы времени с помощью репттеносъемки, nj . Однако размещеше реперов в пото ке - процесс длител1)Пьи и трудоемки OcTaiiOBKH потока при закладке реперов вносят допол1 ительнь е иекажеНИН в зучаемую картину течения. Наиболее б;1п- зким к предлагаемому является устройство для определе1И-1я профиля скорг1стей потока п.;астмассы cocioriuee из орпуса с каналом, соединенным с узлом подачи вязкой лшдкостиJ подвюкного уста овленного в отверсти корпуса цииипщра, ,илипдр заполнен помечешнлм. например подкрашепнь-м, материалом. К прикреп.;.;ст1а обойма, подпружиненная ynpyvitM эле .:ен1ом с братного сс-д и ус.та11О1: Лен ая во втулке, 1сотсзрая совместно со CTO-IKOIS гсрепится к кор пусу. Подвижный плун;;;ер., заходяиий в цилиндр, снабжен узлом (Ьиксации его положения по огношению к 1.п1линд ру прт-1 прямсэм ходе и по отнопепию к корпусу при обратном ходе уилиидр Посредством этого устройства в кана вводится помечеп п-.1Й мате)ггал, чем или способом onpe;i.eJ.iCTCH его десЬормапия а потоке пластмассы и I- -I профиль скорости I 2 I ,. Однако магер)а.п в ис-следуемый (ат:ал мо;:;но впести од.ин раз, после чего пеобхо.дима ггер( ка ycTpoiiCTBH., требую11,ая спавнптель но длрггельпото fipoMeKyjKa вреькмп). Это сискае. его возг-;о 1сноети и -очiictCTb изм ре11ий, так как в ряде; случае ;, папртшер, при исследопапии 1еустановив1;1пхся теьмппт, течения на начальном гидродинамическом участке, а также при течении сред с изменяющимися во времени физико-химическими свойствами (полимеризация, вулканизация) требуется неоднократное введение в кйнал помеченного материала в сравнительно короткий промежуток времени, чтобы иметь возможность проследить за трансформацией профиля скорости. Цель изобрете1и- Я - расглирение (Функциональных возможностей устройства и повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения профиля скорости потока вязкой жидкости, содержа1(ем корпус с каналом, соединенный с узлом подачи вязKoij жидкости, подвижный, установленный в отверстии в стенке корпуса, заполненный помеченным материалом и подпружиненный упругим элементом обратного хода цялгндр, плунжер, сиабженньв узлом фиксации его лолозкения по отношению к цилиндру при прямом ходе и по отношению к корпусу при обратном ходе цилиндра, прикрепленнуко к корпусу посредством втулки стойку, обойму, передвнтающуюся во птулке и соединетшую с цилиндром, узел фи-1ссации положения плунжера выполнен в виде закрепленных на стойке фрикционных роликов с размещенным между ншчи 17Лунже15(;м. ьричем на оси од.ного из poJn-iKop 5асположе ; кулачок, cпpoOиflИpoвaiПIЬц i по спирали Архимеда и находящимися во взаимодействии с обоймой, Д.пи;1а образуоцтей ролика рапна ходу кулачка, Такое располол( на стойке роjinKOB и кулачка позволяет фиксировать г(лунжер по отиои1ен1;ю к цилиндру при прямом ходе цилиндра под действием раца:- :цегося и по отнощению к корпусу ттри o6 iaJHOM ходе цилиндра под, дейст1 ием упругого элемента, кулачок и ролики пе вращаются. Си -:хро1П 0( дВ1жа15ия плунжера и цилиндра тп-И прямом ходе обеспечивается профилир)ва.;ием ку.чачка по спира.чи .а -j-aK, что ход кулачK;I равен -дл.кпе образующей роликов. При этом плун;ксра и цилиндра подобра1гы такгм образг/м, что запаса помеченного материала в 1П-1линдре достя-очно для неод,нокраГ -ого введения его в исследуемый канал. На фиг, 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 то же, вид сверху. Устройство состоит из корпуса 1 с исследуемым каналом 2, присоединенного к узлу подачи вязкой жидкости 3. К .корпусу 2 прикреплена втулка 4, в которой передвигается обойма 5, подпружиненная упругим элементом обратного хода 6, В обойме 5 закреплен цилиндр 7, нюкней частью входящий в отверстие 8 s стенке корпуса 1. Цилиндр 7 заполнен помеченным материалом 9. В верхнюю часть цилиндра 7 входит плунжер 10, зажатый между роликами 11, размещенными на стойке 12, прикрепленной втулкой к корпусу 11, Соосно с одним из роликов 11 закреплен кулачок 13, находящийся во взаимодействии с обоймой 5 Диаметр роликов 11 и кулачок 13 рассчитаны так, что длина образующей роликов 11 и ход кулачка 13 равны размеру поперечного сечения ис следуемого канала 2.При этом кулачок 13 спрофилирован по спирали Архи меда, что обеспечивает синхронность поступательного двтгжения плунжера 1 и цилиндра 7 при прямом ходе последнего. Длина цилиндра 7 и плушкега 10 подобраны так, чтобы запаса по -кч&иного материала 9 в цилиндре 7 было достаточно для неоднократного цведения его в исследуемый канал 2. Устройство работает следующим об- ;разом. ; Перед {ачалом работы устройство ;отсоединяют от корпуса 1, полость ;цилиндра 7 заполняют помеченным материалом 9,. в качестве которого выбирают., например, исследуемую вязкую жидкость с добавкой красителя или рентгеноконтрастного материала (сернокисльш барий, свинцовые опилки). После этого устройство присоеди няют к корпусу 1. Вращая кулачок 13 и ролики 11, приводят в поступатель04 ное синхронное движение прямого хода цилиндр 7 и плунлсе.р 10, При этом упругий элемент обратного хода б сжимается. После совершения кулачком 13 одного оборота цилиндр 7 под де1 тстБием сжатого упругого элемента обратного хода 6 возвращается в исходное положение, а плунжер 0, находясь во фрикционном зацеплении с неподвижными в дагппл момент времени ролпкамп 1. ненодвижен, вследствие чего 1оме енньп т материал 9 остается в исследуемом сечении канала 2. Последующее введение помеченного материала 9 производится аналогичным образом, при этом плунжер 10 с каждг м разом перемещается в цп7 па велпч1п(у, равную размеру поперечного сечения исследуемого канала 2, тем самым вытесняя помеченньп материал 9. Деформация под действием движущейся посредством узла подачи вязкой жидкости 3 помеченного материала 9 ioжeт быть за-фиксирована через определенные промежутки временп тем или иным способом, Pianpin rep peнтгeнocьe кoй, что дает возможность определт{ть профиль скорости при течении вязкой жидкости в канале. Размекгение на стойке двух фрикционных ро.чиков с расположенным между jniMH плунжером и кулачка на оси одного пз роликов, находящегося DO взаимодействии с обоймой, позволяет ;икличес;сп производить ввод помеченного материала в исследуеньш канал. Профилирование кз пачкп по спирали Архимеда с ходом его, рав1н гм длине образующей ролика, обеспечивает синхронность движен -; : плун.жера и цилиндра,при этом запас помеченного материала, необходимого для неоднократного введени.ч его в исслед:.:.: канал, обеспечивается соотпс гствуюлг.пм выбором длины цилиндра II плунжера.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус с каналом соединенный с узлом подачи вязкой жидкости, подвижный, установленный в отверстии в стенке корпуса, заполненный помеченным материалом и подпружиненный упругим элементом обратного хода цилиндр, плунжер, снабженный узлом фиксации его положения по отношению к цилиндру при прямом ходе и по отношению к корпусу при обратном ходе цилиндра, прикрепленную к корпусу посредством втулки стойку, обойму, передвигающуюся по втулке и соединенную с цилиндром, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повьшения точности измерений путем неоднократного введения помеченного материала в канал, узел фиксации положения плунжера выполнен в виде закрепленных нсг стойке фрикционных роликов с размещенным между ними плунжером, причем на f оси одного из роликов расположен куЧКЕГЯО лачок, спрофилированный по спирал)г Архи-чеда и находящийся во взаимодействии с обоймой. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что длина образующей ролика равна ходу кулачка.