Способ определения вязкости жидкости Советский патент 1993 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к области вибрационной вискозиметрии и может быть ис- пользовано для контроля вязкости демпфирующих жидкостей при нормальной температуре.

Изобретение направлено на упрощение способа при контроле вязкости демпфирующих жидкостей.

Это достигается тем, что в способе определения вязкости жидкости, включающем погружение в исследуемую жидкость лопатки вискозиметра, возбуждение ее колебаний на резонансной частоте подвесной системы, измерение амплитуды колебаний и расчет вязкости жидкости, предварительно определяют постоянную вискозиметра по контрольной демпфирующей жидкости с известной вязкостью при двух различных температурах, причем степень ускорения лопатки в контрольной жидкости больше единицы, измеряют амплитуду колебаний лопатки при низких частотах возбуждения и на ее основании рассчитывают степень успокоения, по которой судят о вязкости.

Способ осуществляется с помощью устройства, изображенного на чертеже.

Устройство состоит из вискозиметра 1, обмотка возбуждения которого - силовой катушки 2 подключена к выходу генератора 3 переменного напряжения, например ГЗ- 110, управляемого через плату 4 сопряжения персональным компьютером 5. например типа ДВ К-2. Сигнал об амплитуде колебаний элемента вискозиметра лопатки 6 пропорционален выходному напряжению, генерируемому измерительной обмоткой 7. Напряжение с измерительной катушки регистрируется вольтметром 8, выход которого через плату 9 сопряжения подключен к компьютеру 5. Лопатка 6 вискозиметра присоединена к пружине 10 вискозиметра посредством двух постоянных магнитоо 11 и 12 цилиндрической формы, свинчиваемых между собой.

Колебательная система вискозиметрл присоединяется к основанию 13 вискозиметра посредством гайки 14. Для зямерл вязкости жидкости лопатка 6 вискозиметра

СО

с

00

о о

CJ

ел

погружается в исследуемую жидкость 15. По программе, заложенной в компьютере, осуществляется последовательное возбуждение подвеса вискозиметра генератором 3 на двух частотах: нулевой, например 16 Гц, и частоте, равной резонансной частоте подвеса. На указанных частотах измеряются выходные сигн алы катушки 7, по которым, зная константу прибора, определяют вязкость жидкости.

Определение постоянной вискозиметра (градуировку) производят следующим образом.

Лопатка 6 вискозиметра погружается в контрольную жидкость с известной вязкостью, например полиметилсилоксановую ГОСТ 12032-77. Жидкость подбирают с такой вязкостью, чтобы при нормальной температуре (20° С) степень успокоения подвеса вискозиметра была не более 1, например 1 и 2. Затем определяют фактическую степень успокоения при нормальной температуре по соотношению

Ё 1 . х(0)

5 Т Х(й)о)

где х(0), х( w0)- соответственно амплитуды смещения подвеса на нулевой и резонансных частотах.

Затем нагревают контрольную жидкость до температуры, равной например 40° С, и снова определяют степень успокоения подвеса вискозиметра Јi Ј(Т 1) , а затем определяют температуру жидкости, при которой степень успокоения равна единице по соотношению

TKp T0 + (To-Ti)J-go

Јi-Јo

где Ј0 , Ј 1 - степень успокоения подвеса вискозиметра при температуре контрольной жидкости То (нормальной) и Тт (повышенной) соответственно.

Затем находят вязкость жидкости, соответствующей найденной температуре, по температурной зависимости вязкости контрольной жидкости и принимают полученные значения вязкости постоянной вискозиметра.

Для измерения вязкости исследуемой жидкости используют соотношение

/ Ц км Ј.

где / кр . - постоянная вискозиметра;

Ј- степень успокоения колебаний подвеса вискозиметра в исследуемой жидкости.

Пример. Резонансная частота подвеса вискозиметра 139 Гц. В качестве контрольной жидкости выбрана полиметилсилоксановая ГОСТ 12032-77 ПМС-100. Температура жидкости, полученная измерением при единичной

степени успокоения подвеса вискозиметра, равна 25° С. По кривой температурной зависимости вязкости жидкости для ПМС-100 при температуре 25°С имеем вязкость 97 мм2/с. Данные заимствованы из ГОСТ 13032-67. Линейная интерполяция при определении критической вязкости - постоянной вискозиметра

rj-rjp Т -То Щ -rjo Т 1 -То

25

на двух температурных уровнях

о 150мм2/с, То 0°С, /1 45мм2/с, Ti 50°C,

дает величину

(25-о)97,5мм2/с.

погрешность интерполяции не превышает величину 100% 0,5%.

Положительный эффект предложенного решения заключается в упрощении способа при контроле вязкости демпфирующих жидкостей, применяемых в измерительных приборах.

Формула изобретения Способ определения вязкости жидкости, включающий погружение в исследуемую жидкость лопатки вискозиметра, возбуждение ее колебаний на резонансной частоте подвесной системы, измерение амплитуды колебаний и расчет вязкости жидкости, отличающийся тем, что, с целью

упрощения способа при контроле вязкости демпфирующих жидкостей, предварительно определяют постоянную вискозиметра по контрольной демпфирующей жидкости с известной вязкостью при двух различных

температурах, причем степень успокоения лопатки в контрольной жидкости больше единицы, измеряют амплитуду колебаний лопатки при низких частотах возбуждения и на ее основании рассчитывают степень успокоения, по которой судят о вязкости.

Назначение: изобретение относится к области вибрационной вискозиметрии и может быть использовано для контроля вязкости демпфирующих жидкостей при постоянной температуре. Сущность изобретения: погружают в исследуемую жидкость лопатку вискозиметра и возбуждают ее колебания на резонансной частоте подвесной системы. Измеряют амплитуду колебаний и рассчитывают вязкость. Предварительно определяют постоянную вискозиметра. Измеряют амплитуды колебаний лопатки при низких частотах возбуждения. 1 ил.