РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N11/14 

1

Изобретение относится к области анализа материалов, а именно к ротационным вискозиметрам, оценимающим эффект неоднородности реологических лолей испытуемого материала.

Известны ротационные вискозиметры, содержащие два рабочих элемента, вььполненных в форме двусвязных поверхностей, один из которых укреплен на торсионе, а другой- в подшипниковых опорах; измерительную сиетему и систему вращения.

Однако известные вискозиметры обладают малой чувствительностью измерений.

Для повышения точности измерения вязкости исследуемого материала предлагаемый вискозиметр снабжен вторым чувствительным органом из двух элементов, один .из «оторых укреплен на торсионе, другой жестко связан с первым чувствительным органом, а концы торсиона закреплены в двух неподвижных опорах.

Для автоматического измерения усилий реологических сопротивлений испытуемого и эталонного материалов целесообразно по меньшей мере на одном из участков торсиона устанавливать токовихревую систему измерения напряжения в торсионе.

На чертеже изображен предлагаемый ротационный вискозиметр.

Ротационный вискозиметр содержит две

пары рабочих поверхностей I тл 2. Рабочие поверхности / скреплены с растянутым торсионом 3, оба конца которого укреплены на неподвижных опорах 4, а жестко связанные между собой рабочие поверхности 2 установлены в подшипниковых опорах 5. Между верхними рабочими поверхностями У и 2 находится испытуемый материал 6, а между нижними - эталонный материал 7.

Торсион 3 приводится во вращение при помощи одного или нескольких электродвигателей 8. Связь электродвигателя 8 с торсионом 3 осуществляется шкивами Р; 10, текстороновным ремнем 11 и механизмом 12 натяжения.

Для сдвига испытуемого материала 6 на малые углы или на несколько оборотов служит кинематическая цепь, состоящая из петли 13 гибкой нити, концы которой укреплены на шкиве 14, жестко связанном с рабочими поверхностями 2, паразитного блока 15, двух блоков 16 изменения направления и блока 17 грузовой подвески с грузовой платформой 18 и ее противовесом 19.

На торсионе 3, неподвижные опоры 4 которого крепятся к штанге с кронштейналш 20, укреплено зеркало 21, освещаемое лазером 22 или другим осветителем, дающее световой зайчик на шкалу 23, укрепленную на подвеске 24.

Угол закручивания тор:сиона 5 между зажимами верхней и нижней рабочих поверхностей 1 измеряется при помощи визира 25, шкалы 26 и микроскопа 27. Для уравновешивания эксцентричного действия визира 25 на верхней рабочей поверхности / имеется контргруз 28.

Для разъеди-нения рабочих поверхностей 1 и 2 перед заполнением чаши рабочей поверхности 2 испытуемой жидкостью 6 перемещают При 1ПОМОЩ1И механизма 29 штангу с кронштейнами 20 :по напра1вляющим 30 стойки 31 до уровня, контролируемого индикатором 32. Чтобы слить испытуемую жидкость 6, рабочие поверхности 2 вместе со стойкой 31 наклоняются при помощи эксцентрика 33 относительно регулируемых по высоте опор 34 вискозиметра.

Для Контроля вибраций предусмотрена установка прецизионного вибратора 35, а для прецизионного измерения угла закручивания и реолотичеоких сопротивлений испытуемого и эталонного материалов и 7 на одном из участков тороиона 3 установлен токо1вихревой датчик 36, крепящийся на стойке 31.

Перед началом измерений при помощи рукоятки механизма 29 штанга с кронштейнами 20, торсиОНом 3 и рабочими поверхностями / поднимается в верхнее положение. В чаши рабочих поверхностей 2 заливаются (или закладываются) испытуемый и эталонный материалы 5 и 7 до расчетного уровня, контролируемого индикатором 32.

Системы измерения угловых смещений, включающие зеркало 21, лазер 22 и щкалу 23; токовихревой датчик 36; визир 25, микроскоп 27 и индекс неподвижности 37, приводятся IB рабочее состояние и фиксируется нулевое положение индексов отсчета.

Система, включающая визир 25, микроскоп 27, индекс неподвижности 37 и шкалу 26, позволяет измерять относительный угол закручивания торсиона 3 верхниами и нижними рабочими поверхностями /, а токовихревой

датчик 36 и система, состоящая из зеркалй 21, лазера 22, щкалы 23, предназначены для абсолютных измерений углов закручивания.

Для снятия структурно-реологических характеристик, в частности для измерения вязкости ,в квазистатическом режиме, чаши рабочих поверхностей 2 при помощи механизма 38 жестко закрепляются в строго определенном положении, на грузовую платформу 18 кладется гиря весом Р, затем чаши рабочих поверхностей 2 раскрепляются, на них начинает действовать крутящий момент, создаваемый гирей, и при помощи упомянутых систем измерения фиксируются углы закручивания торсиона 3 в строго определенные моменты времени. По завершении испытаиия материала 6 производится подъем рабочих поверхностей механизмом 29 и при помощи механиз1ма 33 производится слив испытуемого материала 6Преимуществами описанного ротационного вискозиметра являются высокая точность измерения, возможность сопоставления реологических свойств испытуемого материала со свойствами эталонного материала, высокая

точность и простота конструкции.

Предмет изобретения

1.Ротационный вискозИМетр, содержащий чувствительный орган, образованный двумя

элементами, один из которых укреплен на торсионе, другой укреплен в подщипниковых онорах, измерительную систему и систему вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вязкости

жидкостей, он снабжен вторым чувствительным органом, также образованным двумя элементами, один из которых укреплен на торсионе, другой жестко связан с первым чувствительным органом, а концы торсиона закреплены в двух неподвижных опорах.

2.Ротационный вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один участок торсиона снабжен токовихревой системой измерения напряжений в торсионе.

0

2Т

«% : 3 Йч й% «% 5Я%с« 4 й «

/20, .