Способ измерения объемной вязкости жидкостей Советский патент 1986 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к технике вискозиметрии сжимаемых жидкостей и может быть использовано для измерения объемной вязкости жид.состей при различных давлениях и температурах.

Цель изобретения - распшрение диапазона и повышение точности измерений за счет высокой точности измерения температуры по сравнению с затуханием звуковых волн.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для реализации способа измерения объемной вязкости жидкости под давлением; на фиг. 2 временная диаграмма, поясняющая формирование цикла из двух скачков давления; на фиг. 3 - временная диаграмма изменения температуры в цикле.

Способ заключается в том, что испытуемую пробу подвергают статическому давлению. Выдерживают время, необходимое для установления в пробе этого равновесного давления, затем скачком увеличивают давление, а после истечения заданного, интервала времени скачком уменьшают его до первоначальной величины и после установления давления измеряют приращение температуры жидкости, по которому судят о ее объемной вязкости.

Устройство, реализующее способ, состоит из генератора 1 давления, буферной камеры 2 давления, измерительной камеры 3, аккумулятора 4 давления, датчиков 5 и 6 давления, изме рителей 7 и 8 давления, измерителя 9 фронта давления, датчика 10 температуры, измерителя IJ температуры и вентилей 12-15. Объемы камер 2-4 равны.

Способ измерения объемной вязкост реализуется следующим образом (фиг. 1).

С помощью генератора давления при открытых вентилях 12-14. в буферной камере 2 высокого давления создается давление Р -iP, где йР - скачок давления, при этом U Р. Р. Вентиль 15, сообщающий буферную камеру с атмосферой, закрыт. Давление контролируется датчиком 6 давления и измерителем 8 давления. Затем вентиль 14 закрывают, после этого в измерительной камере 3 создают давление Р , контролируемое Датчиком 5 давления и измерителем 7 давления, после чего закрьшают вентиль 13.

63472

В аккумуляторе 4 давления, создают давлениеР +2дР, контролируемое датчиком 6 давления и измерителем 8 давления, и закрывают вентиль 12. Система приведена в исходное состояние.

Цикл из двух скачков давления осуществляется следующим образом.

Открывается перепускной вентиль 13. В измерительной камере- 3 скачком создается давление + l (фиг. 2) с фронтом нарастания . После этого вентиль 13 закрьшают и через время открывают вентиль 14. Давление в измерительной камере скачком снижается до первоначального давления Р с

фронтом убьшания о

Р

Измерение давления и фронтов его изменения в измерительной камере 3 осуществляется датчиком 5 давления, измерителем 7 давления и измерителем 9 фронта изменения давления.

Измерение приращения температуры ДТ {фиг. З) в измерительной камере 3 осуществляется датчиком 10 температуры и измерителем П температуры.

Дл:я обеспечения услс)вия адиабатич- ности скачков давления в цикле необ- ходим:о, чтобы длительность фронтов tcp была значительно меньше постоянной времени установления температурного равновесия измерительной камеры 3 .

35

40

Время i (фиг. 3 выбирается таким, чтобы оно бьто достаточным для установления термодинамического равновесия после положительного скачка, но меньшим постоянной времени температурного равновесия измерительной камеры 3.

Объемная вязкость рассчитывается по измеренным величинам приращения

45 температуры, длительности фронта изменения скачков давления в цикле и по известным величинам плотности, сжимаемости и теплоемкости при постоянном давлении.

50 Использование предлагаемого способа измерения объемной вязкости жидкостей обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: расширяет диапазон

5S измерений объемной вязкости жидкостей вплоть до точек стеклования, т.е. до 10 Па-с, позволяет измерять действительные значения объем3I

ной вязкости без учета влияния релаксационных явлений в жидкости, повышает точность измерений, упрощает техническую реализацию измерения объемной вязкости.

Формула изобретения

Способ измерения объемной вязкости жидкостей, заключающийся в измереНИИ приращения температуры в объеме испытуемой жидкости после ее всестороннего сжатия, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона и повьшения точности изме- рений, создают статическое давление в пробе жидкости, затем скачком увеличивают давление, а после исте2363474

чения заданного времени скачком уменьшают его до первоначальной величины и после установления давления измеряют приращение температуры жид- 5 кости, причем ее объемную вязкость определяют по формуле С (-Ср-АТ у

7Л1

де дТ - приращение температуры в

цикле из двух адиабатических скачков давления; б - относительная сжимаемость

жидкости; - теплоемкость при постоянном

давлении;

Р - плотность жидкости; tm - длительность фронтов нарас Ф

тания и убывания давления.

Фиг.1

Изобретение относится к технике вискозиметрии сжимаемых жидкостей и может быть использовано для измерения объемной вязкости жидкостей при различных давлениях и температурах. Цель предлагаемого изобретения - расширение диапазона измеряемой величины, упрощение способа и повышение точности измерений. Поставленная дель достигается тем, что в объеме испытуемой жидкости в окрестности заданного статического давления скачком увеличивают давление, затем скачком уменьшают его .до первоначальной величины и в этом цикле изменения давления измеряют приращение температуры, по которому определяют объемную вязкость жидкости. 3 ил. (С (Л

Фиг. 2

Го

h

Фиг.З

-3.