Устройство для определения вязкости Советский патент 1985 года по МПК G01N11/10 

11 Изобретение относится к измерениям и испытаниям структурно-механических характеристик материалов, а именно к устройствам для определения вязкости пластично-вязких смесей, например бетонных. Известно устройство для опредения вязкости, содержащее сосуд с помещенным в него пустотелым шариком, частично заполненным жидкостью механизм перемещения шарика и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути. В этом устройстве частичное запол нение шарика жидкостью.позволяет несколько повысить точность определения вязкости за счет более направ ленного движения шарика под действием силы тяжести и вибрации 1 1Недостатком устройства является то 5 что оно позволяет определять не истинное значение вязкости смеси в объеме, а вязкость смеси вокруг шарика. Кроме того, устройство пригодно только для определения вязкости слабо структурированных систем например, солидола, мазута и т.п. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения вязкости содержащее сосуд с помещенным в него шариком из магнитетвердого материал источник переменного магнитного поля выполненный в виде кольцевой электри ческой катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменно.го тока, и систему отсчета времени прохождения шариком фиксированного гтути 2J. Основным недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность определения вязкости, обусловленная тем, что перемещение шарика из магнитотвердого материала осуществляется хаотически по сложной траектории. Поэтому время прохождения этим шариком фиксированного пути в одной и той же исследуемой смеси будет различным от измерения к измерению. Это снижает точность ойределе НИН времени перемещения шарика и, тем самым, вязкости исследуемой смеси. Цель изобретения - повьшгение точности измерений. Поставленная цель достигается теМ что устройство для определения вязкости, содержащее сосуд с помещеиньм 4 в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в виде электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики связаны между собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков. На чертеже представлена конструктивная схема устройства. Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, выполненньй из неметаллического материала, например пластмассы, в котором помещены шарик 2 из магнитотвердого материала (например, гексаферрита бария), изготовленный в виде диполя с коэрцитианой силой свыше 1000 Э, и шарик 3 из магнитомягкого материала (например, стали - 3 и т.п.). Диаметры шариков одинаковы и равны 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя. Шарики связаны между собой, упругим элементом 4, изготовленным, например, из стали 45, резины и т.п. Упругий элемент может быть выполнен в виде цилиндрической пружины, стержня, пластины. Длина упругого элемента равна 2,5-5,0 диаметра, шариков, а ширина (или диаметр) 0,5-0,8 диаметра шариков. Сосуд 1 охвачен электрической катушкой 5, соединенной с источником 6 переменного тока (промьшгленная сеть 220 В, 50 Гц) и создающей вокруг сосуда 1 переменное магнитное поле напряженностью 500 Э и частотой 50 Гц. Система отсчета времени прохождения шариком 2 фиксированного пути выполнена в виде двух одинаковых встречновключеиных катушек 7, установленных по высоте сосуда и соединенных с регистратором 8. Параметры упругого элемента выбраны экспериментально в соответствии с вязкостью исследуемой смеси. Если длина упругого элемента 4 меньше 2,5 диаметров шарика, то отсутствует эффект вращения шарика 2 из магнитотвердого материала и система двух шариков работает как единое целое. Эта система не может преодолеть сопротивление бетонной смеси, и результаты измерений искажаются. Если длина больше 5,0 диаметров шарика, то направленное движение системы шариков 2 и 3 искажается вследствие того, что взаимосвязь меж ду шариками значительно ослабляется , Если ширина (или диаметр) упругого элемента меньше 0,5 диамет-ра шари ка, то воздействие шарика 3 на шарик 2 значительно ослабевает. Если ширина (или диаметр) упругого элемента больше 0,8 диаметра шарика, .то наряду с разжижением бетонной смеси вокруг системы шариков гасится вращательное движение шарика 2, что также приводит к искажению результатов измерений. Работа устройства происходит следующим образом. В сосуд загружают бетюнную смесь в которую помещают в фиксированное место (нулевая точка отсчёта) упруго связанные между собой шарики 2 и 3. При включении источника 6 переменного тока внутри катушки 5 возникае переменное магнитное поле, которое воздействует на шарики 2 и 3, заставляя их перемещаться в исследуемой смеси 9. При указанных параметрах гибкого элемента шарик 2 совершает хаотическое поступательное движение и вращательные колебания вокруг своего центра и, тем самым, прокладывает себе путь для продвижения, а шарик 3 совершает поступательные вибрационные колебания вдоль силовых линий магнитного поля, т.е..по прямой линии. Сочетание этих движений шариков позволяет стабилизировать траекторию движения шарика 2, что позволяет повысить точность измерений. Регистратор 8 измеряет среднее время прохождения шариком 2 фиксированного пути в смеси 9, величина которого пропорциональна вязкости. Использование предлагаемого устройства, по сравнению с известным, позволяет повысить точность измерений за счет стабилизации траектории движения шариков, путем создания дополнительного вибрационного усилия на шарик измагнитотвердого материала шариком из магнитомягкого материала .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее сосуд с помещенным в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в врще электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, отличающее ся тем, что, с целью повышения ТОЧНОС1И измерений, оно дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики с S связаны между собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков (Л и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков. I. OS оо 00 1чЭ 4