Шариковый вискозиметр Советский патент 1992 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к приборам для измерений вязкости жидкостей при избыточном давлении, например, пищевых жиров, пластовой нефти и др.

Известен шариковый вискозиметр для измерения вязкости пластовой нефти (при избыточном давлении) типа ВВДУ-2 (1). Он содержит прочный стальной корпус, впускной и выпускной штуцеры, калиброванную стальную трубку, шар и датчик положения

шара и электромагнит удерживания шара в верхнем начальном положении.

Недостатками его является в первую очередь то. что он позволяет измерять вязкость жидкости лишь в строго определенном ее диапазоне. Замена шара в процессе измерения сложна, т. к. необходимо снять в камере вискозиметра давление, вскрыть вискозиметр, вложить шар или калиброванную трубку требуемого размера, .собрать

вискозиметр и закачать в него новую порцию исследуемой жидкости под заданным давлением. При этом при исследовании, например, пластовой нефти это безусловно приведет к потере первой ее дозы, что совершенно нежелательно, т, к. отбор пробы нефти на анализ из пласта является дорогостоящей операцией.

Более близким решением является шариковый вискозиметр (2), выбранный в качестве прототипа и содержащий корпус, внутри которого установлена трубка с двумя индуктивными датчиками перемещения, магазин шаров, выполненный в виде наклонной трубки и два электромагнита, один из которых тащит очередной шар в горизонтальном направлении, а второй - удерживает этот шар, затем роняет его в калиброванную тру- бу.

Недостатком известной конструкции является неприспособленность ее для измерения вязкости при давлениях, отличных от атмосферного.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения возможности повторных измерений без снятия давления внутри корпуса.

Указанная цель достигается тем, что шариковый вискозиметр, имеющий шарнир но. установленный на основании термо- статируемый корпус, калиброванную трубку из немагнитного материала с двумя индуктивными датчиками на концах, установленную в корпусе, чувствительные элементы в виде стальных шаров различного диаметра, узел их сброса, а также электрическую схему, имеет на концах калиброванной трубки два одинаковых канала, выполненных Б виде ромбовидной петли, вершина одной из них сообщена G входным, а другая - с выходным штуцерами в каждой из петель, в части ее, расположенной параллельно оси калиброванной трубки, выполнен накопитель для шаров, ограниченный со стороны входа в калиброванную трубку двумя площадками с углублениями для шаров, отстоящими друг от друга в продольном и перпендикулярном к оси канала напрзилении на расстоянии больше, чем диаметр .наибольшего шара, а со стороны, противоположной калиброванной трубке, - установленной шарнирно и подпружиненной заслонкой

На фиг. 1 показана схема вискозиметра; на фиг. 2 - циклограмма его работы,

Вискозиметр содержит основание, на котором шарнирно с возможностью поворота Q вертикальной плоскости установлен разъемный термостатируемый сосуд 1, в котором размещен стальной корпус 2, соосно которому расположена калиброванная

трубка 3, выполненная мз немагнитного материала, на концах которой закреплены два индуктивных датчика 4 и 5 перемещений. К верхнему и нижнему торцам калиброванной

трубки 3 через уплотнения 6 примыкают одинаковые верхний 7 и нижний 8 магазины, соединенные резьбовыми стяжками 9 с корпусом 2. Каждый магазин имеет замкнутый канал 10, п котором установлены верх0 или 11 и нижняя 12 площадки с углублениями для шаров, расположенные напротив друг друга с зазором, большим шара наибольшего диаметра. На верхнюю площадку 11 опираются расположенные в

5 накопителе 13 друг над другом стальные шары 14 - 16 возрастающего диаметра, а над ними в канале установлена шарнирно подпружиненная на закрытие заслонка 17. Кроме того, каждый магазин снабжен резь0 бовыми штуцерами 18, 19, подсоединенны ми чераз запорную арматуру к магистрали с жидкостью. Для выравнивания давления внутри и вне калиброванной трубки 3 в магазинах предусмотрен., отверстия 20, сое5 динягощие полость между корпусом 2 и калиброванной трубкой 3 с каналами 21 магазинов.

Вискозиметр работает следующим образом.

0К резьбовым штуцерам 17 и 18 подключают запорные краны (не показаны). Затем нижний штуцер 18 подключают гибким шлангом к магистрали с жидкостью, находящейся, например, под избыточным давлени5 ем, а верхний штуцер 17 через кран также гибким шлангом - к емкости для сброса исследованной жидкости. После этого открывают , а затем нижний краны и пропускают исследуемую жидкость через

0 вискозиметр, вытесняя из него воздух (или порцию уже; исследованной жидкости). Затем перекрывают верхний, а затем нижний крины, термостатируют вискозиметр и приступают к измерениям по следующей цикло5 грамме (фиг. 2),

Фиксируют вискозиметр на основании под углом 10° к вертикали (принцип вискозиметра Хеплера с катящимся шаром) - положение 0. При этом шары 14-16 находятся

0 в исходном положении (фиг. 1). Поворачивают пискозим-зтр в положение А (шар 14 с пло щадки 11 перемещается к площадке 12 магазина 7), переводят его плавно в положение I (шар 14 ложится на площадку 12, шар

5 15 - из площадку 1.1, а шар 16 опирается на последний). После этого поворачивают корпус в положение Б (шар 14 уходит в канал 2 S) и возвращают в исходное положение II (шар 14 проходит о калиброванной трубке 3 между индуктивными датчиками 4 и 5 - измерение и уходит в канал 10 нижнего магазина 8).,

Поворачивают корпус в положение В (шар 15 смещается к площадке 12 магазина 7, а шар 14 отжимает подпружиненную заслонку 17 магазина 8 и уходит в его накопитель 13), переводят корпус в положение III (шар 15 ложится на площадку 11, а шар 16- на площадку 12), а затем поворачивают его в положение Г (шар 15 уходит с площадки 12 в канал 21 магазина 7 и возвращают в исходное положение IV (шар 15 уходит в калиброванную трубку 3 - измерение).

Поворачивают корпус в положение Д, переводят в положение V, а затем поворачивают его в положение Е и возвращают в исходное положение VI. При этом шар 15 уйдет в накопитель 13 нижнего магазина 8, а шар 16 последовательно с площадки 11 переходит на площадку 12, а затем через канал 21 уходит в калиброванную трубку 3 (измерение) и далее в канал 10 нижнего магазина 8. Цикл измерения окончен.

При необходимости повторения цикла измерений без смены порции жидкости корпус переводят в положение Ж (шар 16. отжимая подпружиненную заслонку 17 нижнего магазина 8. уходит в его накопитель 13). а затем поворачивают в исходное положение 0. Вискозиметр к повторным измерениям готов.

После окончания измерений снимают давление в корпусе 2, вынимэ.ют его из термостатирующего сосуда 1, вывинчивают стяжки 9 и, разобрав вискозиметр, моют все его части. После просушки собирают в обратной последовательности. 5Формула изобретен и я

Шариковый вискозиметр, содержащий термостатируемый корпус с закрепленной внутри калиброванной трубкой из немагнитного материала с двумя индуктивными

0 датчиками на концах, соединенной со штуцерами для исследуемой жидкости, а также чувствительные элементы в виде магнитных шаров и узел сброса, отличающийся . гем, что, с целью повышения эксплуатаци5 онных качеств путем обеспечения возможности повторных измерений без снятия давления внутри корпуса, по концам калиброванной трубки, установленной шарнирно, выполнены два одинаковых канала в виде

0 ромбовидной петли, вершина одной из них сообщена со входным, а другая - с выходным штуцерами в каждой из петель, в части ее, расположенной параллельно оси калиброванной трубки, выполнен накопитель для

5 шаров, ограниченный со стороны входа в калиброванную трубку двумя площадками с углублениями для шаров, отстоящими друг от друга в горизонтальном направлении и вертикальном направлении на расстоянии

0 больше, чем диаметр наибольшего шара, а со стороны, противоположной калиброванной трубке, - установленной шарнирно и подпружиненной заслонкой.

Фиг. 2.

Изобретение относится к вискозиметрии, в частности к шариковым вискозиметрам для работы при избыточном давлении, Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения возможности повторных измерений без снятия давления внутри корпуса. Вискозиметр содержит установленный шарнирно термостатируемый сосуд со стальным корпусом, внутри которого размещена калиброванная трубка с двумя индуктивными датчиками. К концам трубки примыкают два одинаковых магазин для стальных шаров, которые размещены на площадке верхнего магазина.в канале накопителя, ограниченном сверху подпружиненной шарнирной заслонкой. Под этой площадкой диаметрально ей расположена площадка с шагом, несколько большим диаметра наибольшего шара. Канал каждого магазина выполнен замкнутым и сообщающимся с магистралью жидкости. Новым в вискозиметре является размещение шаров в накопителях двух одинаковых магазинов, закрепленных на концах калиброванной трубки и имеющих замкнутые каналы для прохода шаров, причем каждый накопитель снабжен двумя диаметрально расположенными площадками и подпружиненной на закрытие заслонкой. При повороте вискозиметра по циклограмме в вертикальной плоскости шары из накопителя верхнего магазина последовательно уходят в калиброванную трубку (измерение) и накапливаются в накопителе нижнего магазина. Поменяв местами положение магазинов поворотом вискозиметра на 180°, цикл измерений повторяют. 2 ил. (Л С Х| кэ