ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ Советский патент 1970 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к приборам исследования свойств жидкостей и газов, например воды и водяного иара, в широком интервале давлений и темлератур.

Известен вискозиметр Тимрота, применяемый, например, для измерения вязкости воды и водяного пара лри высоких давлениях и температурах и содержащий помещенный в термостат измерительный участок с капилляром, устройство для измерения перепада давлений на калилляре и насос с жидкометаллическим поршнем для прокачивания исследуемого вещества через капилляр.

Насос выполнен в виде частично заполненной ртутью дугообразной трубы, поворачивающейся в вертикальной плоскости под действием труза. Измерительный участок с капилляром и термостат жестко соединены с трубой и поворачиваются вместе с ней; прибор устанавливают на призмах и тщательно балансируют.

В предлагаемом вискозиметре с целью повышения точности измерений и упрощения обслуживания насос составлен из двух сосудов, соединенных гибкими трубопроводами один с другим и с измерительным участком, причем один из сосудов связан с приводом.

Такое конструктивное решение вискозиметра позволяет закрепить рабочий участок неподвижно и поместить его в жидкостной термостат, а в качестве измерительных приборов

применять поршневой манометр для измерения рабочего давления и прецизионный дифференциальный манометр для определения с высокой точностью перепада давлений на капилляре. Разгрузка внутренних цилиндров сосудов исключает поправку, связанную с изменением их размеров при росте давления.

На чертелсе представлена принципиальная схема вискозиметра. Измерительный участок / с капилляром 2

помещен в жидкостной термостат 3. Концы измерительного участка, выходящие из термостата, снабжены холодильниками 4. Насос вискозиметра составлен из двух цилиндрических сосудов, один 5 из которых соединен с приводом, а другой 6 закреплен неподвижно. Сосуды соединены менаду собой гибким трубопроводом 7, а с измерительным участком - трубопроводом 8. До определенной высоты сосуды заполнены ртутью, играющей роль

жидкометаллического поршня; над ртутью находится исследуемое вещество.

внутреннего цилиндра от лерепада давлений и исключает поправку, связанную с изменением его диаметра при росте давления. Выполнение же внутреннего цилиндра тонкостенным исключает поправку на сжатие металла под действием высокого давления.

К гибкому трубопроводу 7, соединяющему сосуды насоса, присоединеца разделительная емкость /Д заполненная ртутью, над которой находится масло. При помощи маслопровода разделительная емкость связана с поршневым манометром (на чертеже не показан), измеряющим давление в вискозиметре.

Подвижный сосуд 5 жестко соединен с кареткой 12, смонтированной на колонке 13 при помощи опорного кольца 14 со стопорным винтом 15. Колонка 13 установлена в станине 16 и соединена с ходовым винтом 17, связанным с электродвигателем 18 через червячную передачу и редуктор. Винт тонкой настройки 19 служит для .подъема и опускания каретки 12 вместе с подвижным сосудом 5 относительно колонки 13; величина перемещения каретки измеряется линейкой с нониусом 20. Для быстрого выравнивания давления в обоих сосудах измерительный участок снабжен перепускным вентилем 21. Для заполнения установки и выпуска из нее исследуемого вещества предусмотрен вентиль 22.

Работа вискозиметра заключается в следующем.

При помощи ходового винта 17 равномерно поднимают колонку 13. Вместе с ней поднимается (ПОДВИЖНЫЙ сосуд 5, ртуть из которого перетекает IB неподвижный сосуд 6, в результате чего исследуемое вещество .перетекает из сосуда 6 через капилляр 2 в сосуд 5. При подходе к капилляру 2 исследуемая жидкость или газ .приобретает температуру термостата 3. По достижении равновесия после перепада уровней ртути в сосудах 5 и б и перепада

давлений на капилляре 2 при заданной скорости 1подъема колонки 13 в замкнутом контуре устанавливается постоянный расход. Для предварительного ориентировочного определения величины перепада давления каретку 12 с ПОДВИЖНЫМ сосудом 5 поднимают относительно движущейся колонки 13 вручную, а затем при помощи винта тонкой настройки 19. В соответствии с законом Гагена-Пуазейля,

вязкость определяют по геометрическим характеристикам капилляра, расходу через капилляр и перепаду давлений на нем. Перепад измеряется прецизионным дифференциальным манометром с подвижным коленом (на чертеже не -показан), расход определяется по геометрическим размерам сосудов насоса, скорости подъема подвижного сосуда и удельному объему исследуемого вещества при параметрах опыта. Температура опыта определяется

платиновым термометром сопротивления, давление- поршневым манометром.

Предмет изобретения

1.Вискозиметр для жидкостей и газов, содержащий помещенный в тер1мостат измерительный участок с капилляром, устройство для измерения перепада давлений на капилляре и насос с жидкометаллическим поршнем для прокачивания исследуемого вещества через

капилляр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне давлений и температур и упрощения обслуживания, насос выполнен в виде двух сосудов, соединенных гибкими трубопроводами друг с другом и с измерительным участKOiM, причем один из сосудов соединен с приводом.

2.Вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что каждый сосуд выполнен из двух цилиндров, один из которых, тонкостенный, помещен внутри другого с зазором.

К ди/рманометру К

(маномет /РУ