Устройство для измерения реологических характеристик вязкопластичных жидкостей Советский патент 1987 года по МПК G01N11/08 

1 13

1 1зобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к каниллярной вискозиметрии, и может быть использовано для: определения реологических характеристик вязкоплас- тичньк жидкостей, например буроБьгх растворов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем измерения предельного напряже- НИН сдвига.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для измерения реологических характеристик вязкопластич- ных жидкостей,

Устройство состоит из, задатчика 1 постоянного расхода,системы капилляров, ограниченных входной 2 и выходной 3 камерами, между которыми заключены две параллельные ветви капил- ляров, первая из которых состоит из последовательно соединенных капилляров 4, 5 и 6 большего диаметра и капилляров 7 и 8 меньшего диаметра, а вторая из последовательно соединен ных капилляров 9, Ш и 11 большего диаметра и капилляров 12 и 13 меньшего диаметра. Между капиллярами 4 и 5, 5 и 6, 9 и lOj, -О и 11 включены межкапиллярные камеры 14, 15, 16 и 17 соответственно, К мемскапиллярньм камерам 14 и 16э 15 и 17 подсоединены соответственно дифманометрические преобразователи 18 и 19, Длины кагшл- ляров 4 и 11, 5 и 9, б и 10, 7 и 13, 8 и 12 попарно равны.. Отношение разности длин капилляров 7j 8, 12 и 13 меньшего диаметра к разности длин капилляров 4j 6, 10 и 11 большего диаметра равно отношению меньшего дна- метра капилляров к большему. Длина капилляров 5 и 9 больше длины капилляров 4 и 11 на величину произведения разности дли}1 капилляров 6 и 4, 10 и 11 и отношения диаметров капил- ляров 4, 5, 6, 9, 10, 11 и 7, 8, 12, 13 в третьей степени.

Устройство работает следующим образом: ,

Задатчиками 1 постоянного расхода контролируемая жидкость прокачивается по -капиллярамссистемы. При этом в межкапиллярных камерах 14 и 16, 15 и 17 возникают перепады давления. Разность давлений, образуемая в камерах 14 и 165благодаря соотношению между гею- метрическими размерами капилляров -г, 6, 10, 11 и 7, Sj 12, 13 компенсиру5

39

Ю

5

0 0 5 0 5

0 5

182

ет составляющую перепада давлений, обусловленнуюпластическими свойствами жидкости. Перепад давления в межкапиллярных камерах 15 и 17 благодаря соотношению между геометрическими размерами капилляров 5, 6, 9, 10 и 7, 8, 12, 13 г омпенсирует ту его составляющую, которая обусловлена вязкостнымн свойствами жидкости, Дерепады давлений в меж:к:апиллярньгх камерах измеряются дифманометричес- кими преобразователями 18 и 19, выходные сигналы которых непосредственно определятся значениями пластической вязкости и предельного напряжения сдвига жидкости соответственно, Включение двух капилляров в систему капилляров с указанными геометрическими размерами обеспечивает измерение предельного напряжения сдвига,. Измерение обоих характеристик пластической вязкости и предельного напряжения сдвига осуществляется с высокой точностью, поскольку схема включения капилляров обеспечивает компенсацию дополнительньгх потерь давления, на капиллярах от входовых эффектов, Доэтому точность измерения указанных характеристик достигается- за счет устранения систематической погрешности, обусловленной входовы- ми эффектами капилляров.

Формула изобретения

Устройство для измерения реологических характеристик вязкопластич- пых жидкостей, содержашгее две одинаковые параллельные ветви капилляров, соединенных при помощи входной, выходной и двух межкапиллярных .камер в схему гидравлического моста, каждое плечо которого выполнено в виде двух последовательно соединенных капилляров различного диаметра, противоположные плечи моста одинаковы,, а в смежных плечах кап:: 1лляры одинакового диаметра имеют различную длину, причем отношение меньшего диаметра капилляров к большему равно отношению разности длин капилляров меньшего диаметра к разности длин капилляров большего диам:.етра, а также дифмано- метрический преобразователь, подключенный к межкапиллярным камерам, о т- л и ч а ю 1ц е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем измерения

. .313239

пределвного напряжения сдвига, оно дополнительно снабжено двумя капиллярами одинакового диаметра,равног о большему диаметру капилляров, и одинаковой длины, которая больше длины ко- с ротких капилляров большего диаметра на величину произведения разности длии длинных и коротких капилляров вольшего диаметра и отношения большего диаметра капилляров к меньшему в (О Т ретьей степени, причем первый капил184

лир включен в одну из ветвей капилляров- между длинным капилляром большего диаметра и межкапиллярной камерой, а второй - в другую ветвь между длинным капилляром большего диаметра и коротким капилляром меньшего диаметра посредством двух Дополнительно включенных и соединяющих капилляры большего диаметра межкапиллярных камер, к . которым также подключен дифманометри- ческий преобразователь.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к капиллярной вискозиметрии, и может найти применение для измерения реологических характеристик: пластической вязкости и предельного напряжения сдвига вязкопластичных жидкостей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем измерения предельного напряжения сдвига. Она достигается тем, что в устройство для измерения пластической вязкости дополнительно включены два одинаковых капилляра посредством двух межкапиллярных камер, к которым подключен дифманомет- рический преобразователь, выходной сигнал которого зависит непосредственно от величины предельного напряжения сдвига. 1 ил. i ел со to СО

Редактор А. Лежнина

Составитель В. Вощенкин Техред А.Кравчук

Заказ 2957/47 Тираж 776Подп 1сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор Л.Бескид