Устройство для измерения кинематической вязкости Советский патент 1988 года по МПК G01N11/08 

(21)4172412/31-25

(22)25.11.86

(46) 23.03.88. Бюл. ( 11

(71)Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола

(72)Е.П.Пистун, А.Б.Крых и М.П.Кулик

(53)532.137 (088.8)

(56)Патент Франции 1 2478309, кл. G 01 N 11/08, 1981.

Патент ГДР № 68392, кл. G 01 N 11/08, 1978.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМА- ТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ

(57)Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к капиллярной выскозиметрии,

и может найти применение в химической, нефтехимической и др. отраслях

промьшшенности при анализе жидких смесей по кинематической вязкости. Целью изобретения является повьппение точности измерения кинематической вязкости. Достигают это тем, что в устройстве реализуют измерение перепадов давления на турбулентном и ламинарном дросселях, а также получение их алгебраической суммы с помощью золотникового гидрораспределителя, вьфавнивание этих перепадов давления путем изменения длины капилляра при фиксированном значении расхода контролируемой среды, а также индикацию перемещения выходного вала силового цилиндра, соответствующего измеряемой величине кинематической вязкости. 1 ил.

i

(Л

со

СХ) 00

4

сд

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к капиллярной вискозиметрии, и может найти применение в химической, нефтехимической и др. отраслях про- мьшшенности при анализе жидких смесей по кинематической вязкости.

Целью изобретения является повышение точности измерения кинематической вязкости.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для измерения кинематической вязкости.

На схеме показаны задатчик 1 постоянного расхода, полый цилиндр 2, в котором жестко закреплена диафрагма 3 и перемещается поршень 4 с винтовыми канавками на боковой поверхности, золотниковьй гидрораспределитель 5 с плунжером 6, с обоих торцов которого жестко штоками 7 и 8 подсоединены подвижные днища сильфонов 9 и 10, а также показан силовой цилиндр 11 двухстороннего действия с поршнем 12 и двумя выходными валами 13 и 14 и индикатор 15 перемещения на валу 14. Выходной вал 13 силового цилиндра соединен с поршнем 4, а сам цилиндр подключен к выходным щелям гидрораспределителя. Перепад давления на диафрагме поступает в полость, разграничивающуюся на импульсные камеры сильфоном 10, а перепад давления на капилляре переменной длины поступает в полость, разграниченную, на импульсные камеры сильфоном 9. По отношению к плунжеру 6 гидрораспределителя 5 указанные перепады давления включены встречно.

Устройство для измерения кинематической вязкости работает следующим образом.

.Исследуемая среда в режиме постоянного расхода посредством задатчика 1 прокачивается через последовательно соединенные турбулентньш дроссель- диафрагму 3 и ламинарньш дроссель- капилляр переменной длины, образован- ньш цилиндром 2 и поршнем 4 с винтовыми канавками на боковой поверхности. На измерительных элементах формируется п1ерепад давления дР, и ЛР , определяемый согласно вьфажениям

Л.РТ

ЛР, ,||ifU K,Ql,

где &Р - перепад давления на турбулентном дросселе; iP - перепад давления на ламинарном дросселе; р , |Ц - плотность и динамическая

вязкость среды;

f - площадь поперечного сечения диафрагмы; Е - коэффициент расхода; 1, R - длина и внутренний ради ус

капилляра;

Q - величина расхода контролируемой среды; К, Кд - постоянные коэффициенты.

Указанные перепады давления пос- тупают в импульсные камеры и перемещают в соответствующую сторону посредством сильфонов и штоков, жестко соединяющих подвижные днища сильфонов с: плунжером, сам плунжер 6. Посл этого плунжер сам управляет потоком гидравлической жидкости, поступающей в силовой цилиндр 11 двухстороннего действия, который перемещает поршень 4, изменяя тем самым длину капилляра Плунжер 6 в золотниковом гидрораспределителе двигается до тех пор, пока давление ЛР не сравняется с давлением й-Рд . Тогда

APT &P,. Откуда

Кл -ч

I v/

n

R;Q

т.е. в момент равенства перепадов давления длина капилляра, уравнивающая перепад давления на диафрагме, обратно пропорциональна кинематической вязкости исследуемой среды (здес |U/p) . В процессе перемещения плунжера 6 и соответствующего перемещения выходного вала силового цилиндра 11 индикатор 15, размещенньм на валу 14 силового цилиндра, отмечает измеренное значение кинематической вязкости по шкале перемещений.

Таким образом, в устройстве реализуется измерение перепадов давления на турбулентном и. ламинарном дросселях, а также получение их алгебраической суммы с помощью специально приспособленного золотникового гидрораспределителя, выравнивание этих перепадов давления путем изменения длины капилляра при фиксированном значении расхода контролируемой ере-

ды, а также индикация перемещения выходного вала силового цилиндра, соот- ветствугощего измеряемой величине кинематической вязкости,

Формула изобретения

Устройство для измерения кинематической вязкости жидкости, содержащее задатчик постоянного расхода, капил- ляр переменной длины, выполненный в виде цилиндра и перемещающегося в нем поршня с винтовыми канавками на боковой поверхности, турбулентньй дроссель-диафрагму, дифманометричес- кие преобразователи, подключенные к капилляру и дроссель-диафрагме, а также механизм изменения длины капилляра, к которому подключены дифмано- метрические преобразователи, о т -

личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, дифманометрические преобразователи выполнены в виде золотникового гидрораспределителя, оба торца плунжера которого жестко соединены с подвижными днищами сильфонов, разграничивающими полости между корпусом золотни - кового гидрораспределителя и торцами плунжера на импульсные камеры, к которым подключены соответственно дроссель-диафрагма и капилляр переменной длины, а механизм изменения длины капил ляра представляет собой подключенный к выходным щелям гидрораспределителя силовой цилиндр двустороннего действия, один вал которого соединен с поршнем, а на другом размещен индикатор перемещения.