Ротационный вискозиметр Советский патент 1990 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к технике измерения вязкости текучих материалов, в частности к ротационным вискозиметрам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения текущего значения вязкости. Вал привода 1 и вал ротора 2 соединены торсионом 3 и оснащены датчиками угля поворота. Под действием вязкостного сопротивления анализируемого материала торсион 3 закручивается. Датчики угла поворота выполнены в виде дисков 4 и 5 с одинаковым количеством щелевых отверстий, равномерно нанесенных по периферии дисков, и оптронных пар 6 и 7. Оптронная пара 6 соединена через формирователь 8 с входом сложения реверсивного счетчика 9, а оптронная пара 7 через формирователь 10 - с входом вычитания реверсивного счетчика 9. 1 ил.

СО hO

Изобретение относится к технике измерения вязкости текучих материалов, в частности к ротационным вискозиметрам, и может быть использовано для контроля и исследования реологических свойств материалов в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. .Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения текущего значения вязкости.

На чертеже схематично показан предлагаемый вискозиметр.

Привод 1 обеспечивает вращение с постоянной скоростью, Вал привода 1 и вал ротора 2 вискозиметра соединены торсио- ном 3 (пружиной). Вал привода 1 и вал ротора 2 оснащены датчиками угла поворота, сигналом которых является количество импульсов, пропорциональное текущему значению угла поворота валов с начала их вращения, т.е. с момента включения вискозиметра.

Датчики угла поворота выполнены, например, в виде дисков 4 и 5 с одинаковым количеством щелевых отверстий, равномер- .но нанесенными по периферии дисков, и оптронныхпар 6 и7. Диски4и5закреплены соответственно на валу привода 1 и валу ротора 2 и заходят участками со щелевыми отверстиями в зазоры между свето- и фотодиодами соответствующих оптронных пар б и 7.

Оптронная пара соединена через формирователь 8 с входом сложения реверсивного счетчика 9, а оптронная пара 7 через формирователь 10 - с входом вычитания реверсивного счетчика 9,

Кнопка 11 включения привода 1 механически связана с кнопкой 12 включения счетчика 9. При работе вискозиметра для исследования реологических свойств и измерения вязкости ротор 2 помещается в исследуемый материал 13, находящийся, в coqyдe 14...

Ротационный вискозиметр работает следующим образом.

При включении сблокированных выключателей 11 и 12 счетчик 9 обнуляется (тем самым производится установка нуля вискозиметра) и привод 1 передает вращательное движение диску 4, который модулирует световой поток от свето- к фотодиоду оптрон- ной пары 6. Формирователь 8 формирует импульсы, которые поступают на вход сложения реверсивного счетчика 9. Вращение от привода 1 через торсион 3 передается на вал ротора 2 и диск 5 модулирует световой поток от свето-к фотодиоду оптронной пары

7, Формирователь 10 формирует импульсы, которые поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 9. Под действием вязкостного сопротивления анализируемого материала 13 торсион 3 закручивается и ротор 2 с диском 5 начинает отставать от вала привода 1 с диском 4. В результате на вход вычитания счетчика 9 поступает меньше импульсов, чем на вход сложения. 0 На счетчике 9 накапливается количество импульсов, пропорциональное углу закручивания торсиона 3.

При уравновешивании момента вязкостного сопротивления, возникающего на ва- 5 лу ротора 2, моментом закручивания торсиона 3, угол закручивания торсиона 3 становится пропорциональным вязкости анализируемой среды 13, и диски 4 и 5, развернутые один относительно другого на 0 этот угол, вращаются с одинаковыми скоростями.

В результате на счетчике 9 динамически поддерживается постоянное количество импульсов, за счет того, что вращение дисков 5 4 и 5 происходит с одинаковой скоростью, и количество импульсов, приходящих в единицу времени на вход сложения, равно количеству импульсов, приходящих в единицу времени на вход вычитания. 0 Таким образом. Предлагаемый вискозиметр позволяет непрерывно отслеживать возрастание вязкости, например, при реакции полимеризации.

Происходит это следующим образом. 5 Угол закручивания торсиона увеличивается пропорционально увеличению вязкости, диск 5 отстает от диска 4 и на вход вычитания в единицу времени поступает меньшее количество импульсов, на счетчике 9 про- 0 порционально увеличивается накопленное количество импульсов, т.е. его показания. Аналогично происходит отслеживание и при явлении уменьшения вязкости исследуемого материала. Для регистрации исследуе- 5 мых переходных процессов к счетчику подключается, например, цифроаналого- вый преобразователь и вторичный прибор или микроэвм.Предлагаемый вискозиметр по сравне- 50 нию с известными позволяет исследовать переходные процессы при сохранении высокой точности измерения вязкости, например изменение вязкости во времени при реакции полимеризации, нарастание и ре- 55 лаксация напряжений в исследуемом материале и т.п. К тому же предлагаемый .вискозиметр обеспечивает получение сигнала в цифровой форме непосредственно с датчика, автоматическую настройку на нуль перед началом каждого измерения.

Формула изобретения Ротационный вискозиметр, содержащий ротор, соединенный через торсион с приводом, и узел контроля угла закручивания торсиона, включающий счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения текущего значения вязкости, узел контроля угла

закручивания торсиона выполнен в виде двух импульсных датчиков угла поворота вала, а счетчик импульсов - реверсивным, при- чем датчики угла поворота вала установлены соответственно на валу привода и валу ротора и электрически соединены соответственно с входом сложения и входом вычитания реверсивного счетчика импульсов.