РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится « виокозиметрам ротациоинаго типа, преаиаэнаиеиным для измерения реологических ха.рактеристи-к жидкостей, а также для определения 1физикочмеха«ичеоких ,характе1ристик таких материалов как нефтепродукты, буровые прамыЗОчные жидкости, лакокрасочные .материалы я др.

Известно устройство для йэмерения реологических характеристик жидких сред, состоящее из статора, подвешенного на упругой нити, ротора, кольцевой KaiMepbi, конденсацион«ого кольца, втуЛ|КИ, водяного зат1вора, контейнера, ,кар.мана с термометром сопротивления, обогревающей спирали, -корлуса, муфты, редуктора, дВ|Игателя, смотрового окна и щкалы.

Недостатком известного устройства является то, что в качестве из1мерительного упругого динамометра используется торсион - упругая нить.

При измерении и регистрации касательных натряженмй сдви.га -крутящих .моментав деформация то-рсиоиа дол1Жна -быть меньше дефорМацил, соответствующей .пределу .пропорциональности материала, из .которого изготовлен торсиои, 1ЧТО .вызывает необходимость для расширения диапазона измерения использовать (набор торсионав. Кроме того, результаты измерений одних и тех (же характеристик (например, |предель1ного статического «апряжения сдвига) с помощью тороионав различных жеспкостей оказываются 1несопостави мыми, поскольку скорость деформирования зависят от жесткости динамометра, что отрицательно сказывается «а |регул,ирава«ии физико-механических свойств исследуемых жидкостей.

Целью изобретения является (повыщение точности измерений реологических свойств жидкостей.

Эта цель достигается тем, что ось внутрен10него цилиндра жестко связана с поводком, на конце которого закреплены сердечники дифференциально-трасформато-рной и силовой компенсационной катущек, 1приче,м между ка15тушками и сердечниками расположен экран из немагнитного материала.

На фит. 1 .показана |П|ри1Нципналь«ая схема предложенного вискозиметра; на фиг. 2- схема измерительного устройства (измерителя касательных напряжений сдвига).

Ротационный (Вискозиметр состоит из контейнера /, который крепится к автоклаву 2; внутреннего иэмврнтельного цилиндра 3, жестко сязадного с осью 4, прикрепленной к 5 упругому элементу 5, выполненному, например, в виде тонкостенной лластины, концы которой жестко закреплены в корпусе автоклава; наружного вращающегося цилиндра 6; воияHOiro затвора 7, с.тужа.щего для предотшращения выпаривания раствора IB свободный объем

авто:клаБа, для охлаждения корпуса которого предусмот1рен тепло1вой затвор 8; электродвигателей 9, 10; муфт о5гоа- а 11, 12; ,ма;ппптной муфты 13, тахогенератора 14 и из.мерителя касательных «аатряжемйй. Последний содержит поводок 15, -на котором закраплеиы сердечники 16 и 17, оиловую .компенсациО|П1Пу10 Катушку 18, диф:фбре нциально-тра.нсфор1маторную катушку 19. Между ;катуш-кал1И 18 и 19 м сердеч1иика1ми 16, 17 расположен экран из .немагнитного материала.

Измерительное устройство эле : тр1;1ческ11 связано с усилителем 20, .и.сиол1Нитель НЫМ двигателем 21, источни«01М регулируемого напряжения 22, реохордом 23, регистрнрую.тнм и показывающим лрибором 24, двухкоординатНЫМ са мопишущий прибором 25 и паказызающим прибором 26.

Вискозиметр работает СледующМ М образом. Заполняют водяНой затвор 7, а через тепловой затвор 5 пускают охлажденную воду. Контейнер / заполняют исследуемой жидкостью и 1под1соеди;НЯ Ют IK а.втоклаву 2. Жидкость нагревают нагревательным элементом, устано1вленным IB контеЙ1Не.ре.

Для созда ння давления в виокози-метре используют инертный газ, который подается в а.втоклав 2 от нсточника сжатого газа. При снятии реологической кривой течения наружный ЦИЛН1НДР 6 -приводится (В движеНие электродвигателем 10 через магнитную .муфту 13, му|фту обгона 12 и пару конических шестерен.

При .замере статического напряжения .сдвига наружный дилиндр 6 -получает вращение от электродвигателя 9 через сальниковый ввод, му|фту 0|бго:на 11 и пару коняческих шестерен.

Передача вращения внутри герметичного корпуса с П0|мощью 1ма1пнитной муфты 13, наружная и внутренняя часть которой вращаются строго синхронно, позволяет производить контроль числа оборотов но .наружной части магнитной муфты с по.мощью тахогенератора 14 и наказывающего прибора 26. При вращении наружного цилиндра б крутящий момент через испытуемую жидкость передается в утренне.му цилиндру 3. Касательные 1напряжения, .возни1кающие на поверхности внутреннего цилиндра 3, вызывают дефор-мацию упругого элемента 5, перемещение .поводка 15 ii связанного с ни1М сердечн.ика 16 индикатора рассогласования. Дифференциально-трансформаторная катушка 19 прео.бразует это нерамещение в управляющий сипнал, поступающ1:й на .вход электронного усилителя 20.

Выходной сипнал усилителя 20 поступает на испол.нительный реверснв ный дви-гатель 1, ось которого жестко связана с движком реохорда 23, 1включе1Н1ного в цепь источника регулируемого напряжения 22, часть которого подается в силовую 1компенсацио1111ную катушку 18 обратной .связи. Мерой .момента я.вляется величн1на тока в цепи силовой компенсационной катушки 18, величина которого фиксируется Са1МОПИЩуЩИ-М .ПрИ:бор01М 25.

Одповрвмен1И10 с выхода .источника .регулируемого Напряжения 22 си.пнал поступает на двух координатный самопишущий прибор 25.

На этот же прибор от тахогенератора 14 подается напряжение, .пронор.циональное с-ко-рости деформации исследуемой жилкости. Это нозаоляет на .регистрирующем са.мопищущем двух1Коорди.нат1НО1М приборе 25 во.снроИЗводить

кривую течения исс.ледуемой жидкости.

П ip е д 1М е т изобретен и я

.Рота1цио.нпый вискозиметр, содержащий контейнер для и.эмеряемой жидкости, aiBToклав, водяной и тепловой затворы, а также пару цилиедров, один из которых, наружный, соединен с приводом через мапнитную муфту, отличающийся тем, что, с целью повышения точности И3(мереч-шй, ось вогутреннего цилиндра жестко связана с поводком, на конце которого .закреплены сердеч1НИ1Ки дифференциально-трансформаторной и силовой компенсационной катушек, причем .между кату.щ.ка.ми и сердбчника.ми расположен экран из немагнитного Материала. Сжатльш газ