Автоматическое устройство для измерения характеристической вязкости Советский патент 1977 года по МПК G01N11/06 

ния связан с дозат&ром через наполнительную трубку капиллярного вискозиметра, и таким образом, жидкость из дозатора может поступать в капиллярный вискозиметр только путем самотека, перетекая через длиштую и узкую трубку и через отверстие в дне сосуда, закрьшаемое конической пробкой. При этом неизбежна задержка некоторого количества растворителя в сливной трубке и на поверхности конической пробки, что вносит погрешность в величину концентрации исследуемого раствора,- принимаемую в расчетах при определении характеристической вязкости, и тем самым снижает точность работы устройства. . Кроме того, дозатор и сосуд для раствора вьшолнень в виде двух отдельных узлов, которые необходимо размещать в одном термостате с капиллярным вискозиметром. Это требует значительного увеличения емкости термостата и увеличивает габариты прибора в целом. Цель изобретения - повысить точность измерения. Это достигается тем, что в золот1шковом дозаторе выполнены каналы, через которые блок управ-, ления связан с наполнительной трубкой капиллярного вискозиметра и с полостью сосуда для исходного растворителя. На фиг. 1 изображено устройство, общая схема; на фиг. 2 - сосуд для исходного растворителя с помещенным в него дозатором с верхним положением золот1шка; -на фиг. 3 - сосуд для исходного растворителя с помещеннмм в него дозатором с нижним положением золотника. Устройство для измерения характеристической вязкости содержит капиллярный вискозиметр 1, напол1П1тельная трубка 2 которого связана через трубку 3 с дозатором 4, помещенным внутри сосуда 5 для исходного растворителя, и через трубку 6 - с блоком управлешы 7. Компенсационная трубка 8 вискозиметра связана также с блоком управления 7 через трубку 9. Капиллярная трубка 10 вискозиметра имеет в верхней части два шарообразных расширения 11 и 12, связанных при помощи гибких световодов 13-16 с фотоэлектрическим следящим устройством 17, которое имеет три выхода, связанные соответственно с блоком 18 цифрового отсчета и регистрации, с дозатором 4 и с программирующим устройством 19, которое соединено с блоком управления 7, связанным с дозатором 4 пневматическим кабелем 20, подсоединенным к трубкам 21-24 дозатора. Дозатор 4 содержит золотник 25, расположенный между двумя пластинами 26 и 27. В золотнике 25 выполнено отверстие 28, а в пластине 26 дозатора-сквозные отверстия 29 и 30, образуюище с отверстием 28 канал, связывающий блок управления 7 с полостью сосуда 5 wm исходного растворителя. Кроме того, в золотнике имеется дозирующее отверстие 31, а в пластине 26 дозатора-сквозные отверстия 32 и 33, образующие с отверстием 31 канал, связывающий блок управления 7 с наполнительной трубкой 2 посредством трубки 3. В золотнике 25 дозатора имеется также сквозпие отверстие 34, а в пластане 27 дозатора-сквозное отверстие 35. В пластин 26 дозатора имеется сквозное отверстие 36, связанное через трубку 37 с воронкой 38, сиабженной фотодатчиком 39, и сквозное отверстие 40, связанное с трубкой 41. С золотником 25 дозатора при помощи щтока 42 связан мембранньш привод 43. Устройство работает следующим образомВ капиллярный вискозиметр 1 заливается определенный объем раствора полимера известной первоначальной концентрации, а в сосуд 5 для исходного растворителя через воронку 38 загружается 50-150 мл растворителя. Все блоки прибора включаются в сеть, кроме того, к блоку управления 7 подводится воздух или инертный газ давлением 1,0 кгс/см. Программирующее устройство 19 начинает вьшолнять программу измерения, состоящую из нескольких циклов, заключающихся в получении результатов времени истечения раствора полимера определенной концентрации, находящегося в вискозиметре, и разбавлении этого раствора для получения раствора новой кощентрации. В следующем цикле повторяются те же операп 1И и -определяется время истечения раствора вновь полученной концентрации, после чего производится разбавление раствора в вискозиметре повой порцией растворителя. В результате выполнения всей программы происходит набор данных велищщы времени истечения растворов одного и того же по.гшмера в одном и том же растворителе, имеющих различную кощептрацию, позволяющих произвести графическое определение характеристической вязкости. Каждый цикл состоит из щести последовательно вьшолненных операций. Первая оператщя - термостатирова1ше, при которой паствор в вискозиметре 1 выдерживается в термостате в течение временной паузы, после окончания которой программирующее устройство 19 посылает команду на блок управ.чения 7 на вьшолнеfffle следующей отшрации. Вторая операция - воздух или инертный газ от блока управления 7 по трубке 6 поступает в наполнительную трубку 2 капиллярного вискозиметра. Раствор полимера, находящийся в капиллярном вискозиметре, поднимается вверх по капиллярной трубке 10, так как компенсационная трубка 8 при зтом герметично закрыта блоком управления 7, и заполняет шарик 11 в верхней части капиллярной трубки 10. При прохождении уровня жидкости мимо точки, где установлены световоды 15 и 16, фотозлектрическое устройство 17 посылает сигнал на npoi-раммирующий блок 19 и на блок цифрового отсчета 18, который подготавлявается к приему информации. Программирующий блок 19 посЛе короткой временной задержки, в гечеиие которой жидкость, продолжая подниматься, гзяиолияс: часть шарика 12, посылает команду на блок управления 7 для выполнения с;ю;;ую1цей онерапли. Третья операция заключается в том, что блок управления 7 соединяет трубки 2 и 8 капиллярного вискозиметра с атмосферой. При этом происходит истечение раствора через капиллярную трубку 10. При прохождении опускающегося уровня раствора мимо световодов 15 и 16 фотоэлектрическое устройство 17 запускает блок цифрового отсчета 18, а при прохождении его мимо световодов 13 и 14 останавшшает его и одновременно направляет сигнал на программирующий блок 19, который после короткой временной задержки, необходимой для полного стекавши раствора из трубок вискозиметра 1 в нижнюю его часть, выдает команду на блок управления 7 на возвращение ко второй операщш. Программа прибора предусматривает чередующееся повторение второй и третьей ;)иера11ии до получения пятого результата времени стечения раствора, после чего программирующее устройство 19 дает команду на вьшолнение четвертой oitepaции, при которой пневматический сигнал от блока управления 7 по трубке 24 поступает в верхлюю полость мембршшого привода 43, которьш через шток 42 перемещает золотник 25 дозатора в нижнее фиксированное положение (см. фиг 3). При этом воздух HJBi инертный газ, поступающий от блока управления 7 по трубке 21, проходит через канал в дозаторе 4, образованный отверстиями 30. 28, 32, в полость сосуда 5 для исходного растворителя и создает давление, под воздействием которого растворитель через трубку 41 и отверстие 40 заполняет дозирующее отверстие 31 в золотнике 25 дозатора и проходит через отверстие 36 в трубку 37, под1шмаясь в воронку 38. В момент прохождения растворителя мимо фотодатчика 39 последний посылает сигнал на фотоэлектрическое устройство 17, воздействующее на протраммирующее устройство 19, которое посылает команду блоку управления 7 на вьтолнеш1е следующей операщ1и. Пятая операщш заключается в том, что пневматический сигнал от блока управления 7 по трубке 23 гг.ступает в нижнюю полость мембранного привода 43, которьш с помош,ью щтока 42 перемещает -золотник 25 дозатора в верхнее фиксированное положе1ше (см. фиг. 2) . При этом блок управления 7 соединяет полость сосуда 5 для исходного растворителя с атмосферой через трубку 22,и канал в дозаторе 4, образованный отверстиями 29, 28 и 30. Одновременно воздух и.ш инертный газ от блока yitpaBJTCiinH 7 по трубке 21, проходя через канал в дозаторе 4, образованный отверстием 32, дозируюьиим отверстием 31 и отверстием 33, выдавливает дозу растворителя, перенесенную дозируюптим отверстием 31 в г)уику 3, по KOTOpoii доза поступает в налолинтельную трубку 2 K;UIMJIлярного вискозиметра. Опера1ц я длится 5-10 сек, по проществии чего П1юграммиру10 цее уст юнство 19 посылает комапцу блока уп авления 7 на вьшолнение следующей onepaiijiH. Шестая операция -- воздух и.гги инертный газ поступает от блока управления 7 по трубке 9 в компенсапионную трубку 8, проходит через раствор в нижней части капиллярного вискозиметра и перемещивает его. Длительность перемешивания 15-45 сек. Программы циклов измерения позво.1яют производить чередующееся повторение четвертой и пятой операций, причем 1шсло повторений в каждом из циклов может быть различным и может составить от i до 6. Связь блока управления с наполнительной трубкой и полостью сосуда для исходного растворителя через каналь$ золотникового дозатора позволяет повысить точность работь; устройства, поскольку при этом доза растворителя выводится из дозатора под воздействием давления воздуха или инертного газа, постзпающего от блока управления, что исключает возможность задержки части растворителя в вьшодной трубке. Формула изобретения Автоматическое устройство для измере1шя характеристической вязкости, содержащее раз.мещекный в термостате капилляр1П)Ш вискозиметр, паполш тельная трубка которого сосдинепа с блоком управления и золотниковым дозатором, связанным с сосудом для исходного растворителя, компенсациогшая трубка вискозиметра соединена с блоком управления и капилляр пая трубка- с фотоэлектрическим устройством, один из выходов которого связан с блоком отсчета и регистрац11н времени истечегош, другой через программирующее устройство - с блоком управления, связанным с дозатором, а третий - с дозатором, отличающееся тем, что, с целью ПОВЫЦЕНИЯ точности измереНИИ в золотниковом дозаторе выполнены каналы, через которые блок управления связан с наполнительной трубкой капиллярного вискозиметра и с; полостью сосуда для ИСХОД1ЮГО растворителя. Источники информации, прнгятые во внимание при экспертизе: 1.Проспект фирмы Hewlett Pac.kard. 2.Патент CUIA № 36Q4247 кл. 73-55, 14.09.7 1. 3.Патент Франции N 1576163, кл. G 01 п, 25.07.69. (прототип).

37,