УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ жидких СРЕД Советский патент 1973 года по МПК G01N11/04 

Изобретеиие относится к устройствам для определения реологических характеристик жидких сред, в частности растворов высокомолекулярных веществ.

Известен виокозпметр с висячим уровнем, содержащий капиллярную трубку, к нижнему коицу которой подсоединена колба. К колбе с одной сторол1ы подведена питающая трубка, сообщающаяся с источником подачи среды под давлением, а с другой стороиы - комненсирующая трубка.

Предложенное устройство позволяет автоматизировать процесс циклического измерення вязкости проб жидкости различной концентрации. Достигается это тем, что устройство снабжено нрограм.мирующим блоком, с но1мощью которого управляют электромагнитными вентилями, установленными на выходе линии подачи сжатого газа. Кроме того, в устройство выведен вспомогательный аппарат управления, соединенный с фотоэлементами капилляра, дозирующего устройства и рсгистрируЮЩим механнзмом.

Па фиг. I изображена обн,ая схема устройства; на фнг. 2, 3 - дозирующее приспособленне, варианты.

К .питающей трубке / посредством трубок 2 и 3 подключено дозирующее приспособление 4, предназначенное для разбавления .исследуемого раствора. Дозирующее приспособление

4 выполнено в впде сифона. Вынускная трубка 5 сообщает сифон с баллоноМ 6 для разбавителя. Трубка 3, сообщающая сифон с питающей трубкой, может быть суженной л изогнутой. В месте верхнего изгиба трубки 3 расположен фотоэлемент 7 с выходными клеммами 8, на который падает пучок света, проходящий через трубку 3 от источника 9 (фотоэлемент 7 срабатывает на мениск жидкости) .

Дозирующее ирнспособленпе 4 (фиг. 3) может быть выполнено в внде цилиндра, подключенного через трубки 2, 3 к питающей трубке /. Прохождение жидкости из цилиндра в трубку 3 регулируется клапаном 10 с электромагнитным управлением. Подвижный шток 1} клапана 10 соединен механически с сердечником, расположенным в верхней части дозирующего цилиндра. Па наружной стороне горловины дозпр)ющего цилиндра расположена электромагнитная катушка 12 с выходными 13. 1 цилиндру вдоль его продольной оси принаивается водомерная трубка 14, через которую проходит пучок световых лучей от псточника света и падает на фотоэлемент 7.

Пптающая трубка / (в верхней части), компенсируюп1ая трубка 15 и баллон 6 для разбавителя сообщаются посредством электпомагнитных вентилей 16-J9. Электромагнитный однолодо вой вентиль 16 с электрическими выходнььми клеммами 2(9 .соединяет комиен€ирующую трубку 15 с лииией 21 иодачи сжатого газа. Элбктр01марнит,ные вентили 16 и 17 могут быть оба подключены к выходу 22 ,ком:иеи:сирующей трубки 15, или к выходу трубки 15 подключают только электромагиитиый вентиль 16, а вентиль 17 подключают к выходу 23 капиллярной трубки 24. К выходу 25 питающей трубки 1 иодключеи электромагнитный двухходовой .вентиль 18 с выходными клеммамИ 26, с помощью которого иитающая трубка / сообщается с внешней средой через вьгиускную трубку 27, либо через трубку 21 с линией подачи газа. Электромагиитный двухходовой вентиль 19 с выходными клеммами 28 соединяет выход 29 баллона 6 либо с внешней средой через трубку 27, либо с линией 21 иодачи сжатого газа. Электрические выходные 20, 30, 26, 28 вентилей 16, 17, 18 и 19, а также выходные клеммы электромагнитиой катушки 12 иодключены к программирующему устройству 31.

Выше и ииже шарового сечения капиллярной трубки 24 предусмотрены фотоэлементы 32 и 33 с выходными клеММами 34 и 35 и ламиами накаливания 36 и 37. Фотоэлементы 32 и 33, а также фотоэлемеит 7 дозирующего приспособлена- я 4 подключены к электронному вспомогательному прибору уиравления 38. Температура устройства регулируется термостатом (,и е иск азан).

В колбу 39 через питающую трубку / подают исследуемый раствор из;вестной концентрации, баллон 6 залолияют разбавителем. Зате,м подключают клеммы 2(9, 30, 26 и 28 электромагнитных вентилей и термостатируют систему. После этого включают электрическую систему управлевия, состояпдую из программирующего устройства 31, электронного воиомогательного прибора уиравления 38 и самопищущего устройства 40, регистрирующего время прохождения раствора но каииллярной трубке 24.

Рабочий процесс состоит из нескольких циклов.

Электромагнитные вентили 16 и 17 за1крыты, а веитилн 18 и 19 соединены с линией иодачи 21 сжатого газа. При этом раствор пз колбы 39 поступает в рабочий объем вискозиметра. При достижении мениском жидкости уровня прохождения света от источника 36 к фотоэлементу 32 этот фотоэлемент 32 с помощью электронного вспомогательного прибора упра1вле;ния 38 в ключает нрограммируЮЩее устройство 31 с определениой временной задержкой.

Вентили J6, 18 и 19 соединены с трубкой 27, а вентиль 17 закрыт. Лчидкость из трубки 15 и из верхней части капилляра 24 течет i5 колбу 59. При прохождении жидкостного мениска через пучок световых лучей от источника света 36, падающих на фотоэлемент 32, включается регистрирующее устройство 40. После прохождения мениска через уровеиь

фотоэлемента 33 и источника света 37 регистратор 40 отключается, в результате программирующее устройство 31 настраивается на выполнение следующей операции рабочего процесса или иа новторенне замера той же нробы.

Следующая операция - разбавление исследуемого раствора.

При этом вентиль 16 занимает любое положение, вентиль 17 закрыт, вентиль 18 соединяет трубку 1 с трубкой 27. Вентиль 19 соединяет баллон 6 с линией подачи сжатого газа 21. При этом растворитель через трубку 5 поступает в дозирующее приопособленпе 4. При использовании дозирующего приспосо1блення, показанного на фиг. 1, 2, цилиндр илн сифон заполняют растворителе-м из баллона 6. Как только растворитель достигнет верхней точки сифона, начинает работать с помощью фотоэлемента 7 программирующее устрой:ство 31. При этом веитиль 19 соединен с трубкой 27.

При нспользовании дозирующего ириспособления, показанного на фиг. 3, дозирующий цилиндр и водомерная трубка 14 заполняются растворителем из баллона 6 (электромагнитный клапан 10 закрыт). KaiK только жидкость в трубке 14 достигнет уровня фотоэлемента 7 и источника света 9, включается ирограммирующее устройство 31. При этом вентиль 19 соединен с трубкой 27. Программирующее устройство 31 открывает клапан 10, и растворитель иоступает в вискозиметр.

При этом вентиль 16 закрыт, а вентиль 17 соединяет трубку 15 с лииией 21. Вентиль 18 соединяет трубку 1 с трубкой 27, вентиль 19 соединяет баллон 6 с трубкой 27. Газ перемешивает раствор в колбе 39 и по трубке / уходит в атмосферу. Если вентиль 17 подключей к выходу капилляра 24, то газ иоступает через капилляр 24. Через определенный ннтервал времени, регул.ируемый устройством 31, система возвращается В первоначальное иоложение. После этого начинается следующий измерений. Регистрирующее устройство фиксирует время протекания раствора заданной концентрации на протяжении каждого ра бочего цикла.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения вязкости жидких сред с использованием капиллярного вискозиметра с висячим уровнем, содержащее

вискозиметр, выполненный в виде капиллярной трубки, снабженной фотоэлектрическими датчиками уровня, резервуара, установленного в нижней части капилляра, компенсирующей и питающей трубок, подсоединенных к

резервуару, линию иодачи сжатого газа и баллон для разбавителя исследуемой среды, отличающееся тем, что, с целью многократного испытания одной иробы и повторного ее испытания после разбавлеиия, оио снабжено

дозирующим ириопособлением, соединенным в

верхней ча-сти с питающей трубкой вискозиметра и с баллоном для разбавителя, а нижняя часть дозирующего присиособлеиия подключена к нижнему концу иитающей трубки.

2.Устройство но п. 1, отличающееся тем, что дозирующее приспособление выполнено в виде цилиндра, нижняя часть которого соединена с питающей трубкой при помощи сифона, в верхней изогнутой части которого установлен фотоэлектрический датчик.

3.Устройство ио п. 1, отличающееся тел1, что дозирующее приспособление выполнено в виде цилиндрической емкости с установленным В ее внутренней полости электромагнитным клапалом, снабженной водомерной трубкой, в верхкеГ; части KOTopoii }к| онлен фотоэлектрически li ;;,ат-1ПК.

4. Устройстг,о по пи. 2, 3, отличаюп есся тем, что выходы фотоэле},1ептов дозируюн1его устройства и каиилл51риой трубки иодключепы ко входу блока вспомогательного управления, вход которого coeaniiCH с ирограммируюииш устройством, а выход подключен к регистратору, причем клеммы Г рограм ;прук)П1его устк электромагнитным кларойства подключепь )м па тпхбках, соединяюпанам, установле

сжатого газа с з.мериЩ1 Х системV подач; тельным каипллярсм, компе 1спрующей трубкой, питаюшей трубкой п с трубкой баллона для разбавителя.

u.s /

Pa г. 2

/2ZZ3,

13

Pas.S