Устройство для измерения реологических свойств расплавов полимеров Советский патент 1991 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения вязкости расплавов полимеров

Целью изобретения является расширение диапазона измерений,

На чертеже представлена структурная схема устройствао

Устройство подключено к источнику расплава полимера, например к экстру- деру 1. Оно выполнено в виде единого корпуса 2, в теле которого имеется входной канал 3 для передачи расплава полимера На корпусе закреплены четыре дозировочных шестеренных насоса 4-7, каждый из которых входным отверстием сообщается с входным каналом посредством переключателей

8, 9 и подающих каналов 10} 1i0 ac тота вращения приводных валов насосов засинхроь :зирсвана0 Дозировочные шестеренные насосы снабжены регистраторами подачь в вида датчиков скорости вращения их природного вала (не показано) любой известной конструкции Выходные отверстия насосов сообщаются подагсици.чи ;зналами с кашишярлмн 12 - 15 о Капилляры выполнены сменными, для чего устройство снабжено набором пар сменных капилляров. Блок 2 имеет темперирующую рубашку (не показано), связанную с системой стабилизации температурой

В полосаях, выполненных в теле блока, установлены датчики давления 16 - 20 и температуры 21 - 2о, когоOS

:

ГО

оо

tsS

рые подключены к электронной измерительной схеме любой применяемой в аналогичных устройствах конструкции (не показана)0 При этом датчики давления и температуры установлены во входном канале для расплава, т0е0 при входе в насосы (или после источника расплава полимера) и в подающих каналах, т0е0 на входе в каждый капилляр0 Выходы капилляров сообщаются с атмосферой о

Устройство работает следующим образом.

Расплав полимера от экструдера 1 под давлением, измеряемым датчиком 16, и температурой, измеряемой датчиком 2, поступает в блок 2 и во входном канале 3 разделяется на два потока. Температура блока измеряется датчиком 22 температурьи Потоки расплава полимера по подающим каналам 10, 11 посредством переключателей 8, 9 направляются на вход дозировочных шестеренных насосов 4 -.7 вращающих- ся с одинаковой скоростыо0 Расплав полимера, сдозированный насосами 4 - 7, поступает к капиллярам 12 - 15, продавливается через них и выходит в виде струи в атмо сферу , Давление и тем- пература расплава на входе в капилляр 12 измеряется соответственно датчиками 17 и 23, в капилляр 13 - датчиками 1 8 и 24, в капилляр 14 -датчиками 19 и 25, в капилляр 15 - датчиками 20 и 26„ Капилляры 12 и 13 имеют одинаковый диаметр, но разную длинуо Капилляры 14 и 15 имеют также одинаковый диаметрэ но отличающийся от величины диаметра капилляров 12 и 13, а также разную дли- нус Сигналы от датчиков 17-20 давления, установленных на входах в капилляры 12 - 15, и от регистраторов подачи насосов 4-7 поступают в счетно-решающее устройство о В это устрой ство до начала работы вводится информация о геометрических размерах капилляров, а также об объемной подаче шестеренных дозировочных насосов за оди оборот их приводных валов Таким обра зом, сигналы от датчиков скорости вращения приводных валов в счетно-решающем устройстве преобразуются (с уче-. том информации о подаче насосов за один оборот вала) в сигналы о подаче насосов в единицу временно Сигналы от датчиков давления и температуры и регистраторов, подачи, преобразованные в счетно-решающем устройстве по заданной программе и известным формулам, дают информацию о реологических параметрах расплава полимера0 Эта информация выводится на самописец, цифропеча тающее устройство и т.д0

Б процессе работы устройство может работать в нескольких режимах,При этом, источник расплава (например, экструдер) поочередно выводится в режим, когда величина давления расплава полимера перед дозировочными насосами становится равной или несколько больше, чем величина наименьшего давления на входе в один из капилляров, а затем в режим, когда величина давления расплава полимера перед дозировочными насосами становится равной или несколько больше, чем величина наибольшего давления на входе в один из капилляров о

В результате этого уточняется объемный расход расплава полимера, проходящего через каждый капилляр, независимо от сопротивления, создаваемого каждым из капилляров и выделений тепла

Расширение диапазона измеряемых величин обеспечено за счет того, что пара капилляров 12 и 13 имеют один внутренний диаметр, а пара капилляров 14 и 15 другой внутренний , а также за счет повышения точности измерений.

В качестве дозировочных шестеренных насосов при испытаниях устройства применялись насосы с объемной по- цачей 0,6Э 1,2, 2S0S 2,4 один оборот Внутренний диаметр капилляров составляет 1,0j 1,5; 2,2; 3.0 мм при разной длинео

Частота вращения приводных валов дозир овочных шестеренных насосов составляет от 10 до 30 об/минQ

Диапазон реализуемых скоростей сдвига приведен в таблице,,

Как следует из данных, приведенных в таблице, обеспечивается диапазон по скоростям сдвига от 38 до 12229 см о

При этом происходит перекрывание одной парой капилляров диапазона скоростей сдвига другой пары капилляров, что важно для обеспечения точности измерений Применение пары капилляров одинакового диаметра, но разной длины, позволяет учитывать концевые эф- фектыи Применение -переключателей подачи расплава полимера позволяет про51

изводить непрерывное измерение вязкости исследуемой жидкости при замене, ревизии, осмотре насосов и тад„

Формула изобретения

1а Устройство для измерения реологических свойств расплавов полимеров, содержащее дозирующий блок в виде двух шестеренных насосов, параллельно подключенных к источнику расплава полимера, и измерительный блок в виде двух капилляров с разными геометрическими параметрами, каждый из которых подключен к насосу и снабжен системой регистрации перепада давления, включенной в измерительную схе42320

му, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, дозирующий блок снабжен дву- , мя дополнительными насосами, параллельно подключенными к источнику расплава, а измерительный блок снабжен двумя дополнительными капиллярами, каждый из которых подключен к насосу,

Ю при этом каждый насос снабжен датчиком расхода и датчиком температуры, подключенными к измерительной схеме,

2 „ Устройство поп31,отлича- ю щ е е с я тем, что дозирующий и

15 измерительный блоки снабжены общим корпусом с системой стабилизации тем- пературьь

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения вязкости расплавов полимеров0 Изобретение обеспечивает повышенную точность и широкий диапазон измерений , Устройство содержит два дозирующих блока, каждый из которых состоит из двух, параллельно подключенных к источнику расплава, шестеренных насосов а Кроме того, устройство содержит два измерительных блока, каждый из которых содержит дв капилляра с разными геометрическлмн размерами,, При этот каАдып насос снабжпа регистратором подачи, л кэ Л1Яр - регистратором перепада дльлеп 1, включенными в электронную ьчм-зри е-ii у cxeMVo i з0п. л - . , 1 таРЛо с ffi (Л

17 8 1В 22 1C 2.1

l-JLlb Kt99 0 2.