Ротационный вискозиметр Советский патент 1986 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к приборам для измерения таких реологических параметров дисперсных систем, как предельное динамическое напряжение сдвига, пластическая вязкость и тиксо- тропность, и может быть использовано в промышленных условиях для экспресс контроля реологических параметров структурированных дисперсньпс систем с жидкой дисперсионной средой и в научно-исследовательских лабораториях.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей прибора.

На фиг.1 дано устройство, общий вид; на фиг.2 - шкалы прибора.

Измерительная часть содержит щелевой цилиндр 1, посредством пружины 2 связанный с корпусом 3, снабженный стрелкой 4 и закрепленный на наружных кольцах подшипников 5, во внутренних кольцах которых закреплен вал 6 колокала 7, помещенного в плоскост щелевого цилиндра 1. Приводная часть включает двигатель-редуктор 8, посредством муфты 9 соединенный с валом 6, на котором закреплено зубчатое колесо 10, двигатель-редуктор 11 на валу которого жестко закреплена шестерня 12 и шарнирно установлен подпружиненный рычаг 13 со свободно вращающейся шестерней 14 с возможно- .стью периодического ввода ее в зацепление с зубчатым колесом 10 и шестерней 12.

В режиме измерения пластической вязкости и динамического напряжения сдвига прибор работает следующим образом.

Исследуемую жидкость помещают в щелевой цилиндр 1, а на ось 6 устанавливают колокол 7, вводя его в щелевой цилиндр. Включают двигатель- редуктор 8, вал .которого посредством муфты 9 вращает вал 6 с закрепленным колоколом. Так как при вращении колокола 7 в исследуемой жидкости возникает сопротивление сдвигу, щелевой цилиндр сдвигается относительно ведущего вала на некоторый угол, величина которого зависит от жесткости пружины 2 и сопротивления сдвигу в исследуемой жидкости. Величина этого угла как функция сопротивления сдвигу зафиксирована с помощью стрелки на щелевом цилиндре по шкалам 15, расположенным на корпусе

прибора. Для изменения пластической вязкости и динамического напряжения сдвига достаточно произвести замеры на двух фиксированных скоростях вращения двигателя. Указанные величины находятся по соответствующим шкалам. В режиме измерения тиксотропнос- ти прибор работает следующим образом.

К проведению исследований прибор готовят так же, как и в предьщущем случае. Включают двигатель 8 и на большой скорости разрушают структуру жидкости. По истечении стандартного

времени разрушения двигатель 8 отключается, включается двигатель 11 и вводится в зацепление с зубчатым колесом 10 и шестерней 12 шестерня 14, находящаяся на шарнирно закрепленном и подпружиненном рычаге 13. При этом крутящий момент от вала электродвигателя 11 посредством системы зубчатых колес передается на вал 6 колокола 7. Так как скорость

вала электродвигателя 11 очень мала, а следовательно, мала и скорость вра щения вала 6 с колоколом 7, то исследуемая жидкость, восстанавливая прочность структуры, создает сопротивление перемещению щелевого цилиндра. В этом случае происходит закручивание с постоянной скоростью пружины 2, соединенной с щелевым цилиндром 1, который находится под действием линейно возрастающего крутящего момента. Когда величина крутящего момента достигнет прочности структуры, произойдет сдвиг щелевого цилиндра. При этом уровень прочности структуры

зафиксирован с помощью стрелки 4 и шкалы, находящейся на корпусе прибора.

Определение величин предельного динамического напряжения сдвига (t )

пластической вязкости ( ) и статической прочности структуры как уровня тиксотропности (т) производится с помощью двух подвижных отсчетных шкал, одна из которых равномерно

проградуирована в единицах напряжения сдвига (Па) в обе стороны, а другая - от нуля в единицах штастической вязкости (Па.с). I

Совмещают нулевые отметки подвиж- ных шкал с нулевой отметкой на корпусе прибора.

При включении скорости сдвигаJ, контейнер с закрепленной на нем

стрелкой поворачивается на определен- ный угол, зависящий от свойств исследуемого материала, зафиксировав при этом на верхней шкале прибора значение , (например 10 Па). Затем пово- ротом влево совмещаем отметку нижней шкалы с отметкой соответствующей t, , а верхнюю шкалу также поворачиваем влево до совмещения отметки, соответ- ствуквдей L, , но расположенной справа от нулевой отметки шкалы до совмещения с нулем нижней шкалы. Таким образом, получаем значение, соответствующее 2i, , т.е. 20 Па. Затем включают скорость сдвига ,j 2, Контейнер с исследуемым материалом поворачивается на новый угол. При этом стрелка зафиксирует на верхней шкале значение, соответствующее L, (5Па), а на |нижней шкале - значение пластической вязкости , соответствующее 0,05 Па.с.

При работе в режиме измерения тик сотропности значения уровня тиксо- тропности материала фиксируются по верхней шкале прибора в абсолютных единицах. Предварительно нулевые отметки обеих шкал и нулевая отметка

26169

5ю is20

25 на корпусе прибора должны быть совмещены.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий измерительный узел, состояш 1й из ведомого щелевого цилиндра и ведущего колокола, соединенного с двухско- ростным электродвигателем, корпус, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей вискозиметра, он снабжен подвижными шкалами, расположенными на его корпусе, и дополнительным двигателем, а ведомый щелевой цилиндр, снабженный стрелкой и посредством пружины связанный с корпусом вискозиметра, установлен на наружных кольцах подшипников качения, закрепленных на валу ведущего колокола, на котором расположено зубчатое колесо, а на валу дополнительного двигателя установлены жестко шестерня и шарнирно подпружиненный рычаг с установленной на нем шестерней с возможностью периодического ввода ее в зацепление с зубчатым колесом.

r.fJa с

35 30 25 го 15 Ю 5

5 10 15 20 25 30 35

I I . I I I I 1 I I I I 1 1 I I I I I t 1 I I I I i t I

I I I I 1 I А

15 Ю i . I

I

T

05

1I I

10 15 20 25 30 55

at 0,05 0 i

t

ПЛ

we.2

ор Л.Гратилло 2116/34

Составитель В.Вощанкин Техред В.Кадар

Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Кор Под

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

5 10 15 20 25 30 35

I I I I t 1 I I I I i t I

Корректор И, Эрдейи Подписное

Изобретение относится к реологии. Целью его является расширение технологических возможностей. Она достигается тем, что ротационный вискозиметр, содержащий измерительный узел, состоящий из щелевого цилиндра и колокола, соединенного с двухско- ростным электродвигателем, дополнительно снабжен подвижными шкалами и двигателем, а ведомый щелевой цилиндр, снабженный стрелкой и посредством пружины связанный с корпусом прибора, установлен на наружных кольцевых подшипниках качения, закрепленных на валу ведущего колокола, на котором расположено зубчатое колесо, на валу дополнительного двигателя установлены шестерня и шарнирно подпружиненный рычаг с установленной на нем шестерней с возможностью периодического ввода ее в зацепление с зубчатым колесом. 2 нл. с s (Л 1C tc Од О) оэ