Капилярный вискозиметр Советский патент 1977 года по МПК G01N11/08 

1Изобретение относится к области исследования реологических свойств дисперсных систем и может быть использовано, в частности, в целлюлозно-бумажной промышленности при исследованиях сульфидных смесей.5

Известен капиллярный вискозиметр, содержащий герметичный сосуд для исследуемой жидкости, капилляр, расположенный в нижнем торце сосуда, измеритель давления I .

Капилляр соединен с торцом герметично- Ю го сосуда в его нижней части посредством накидной гайки. Верхняя часть сосуда соединена трубкой с компрессором, причем между сосудами и компрессором имеется воздушный редуктор для регулирования давления 15 воздуха. Процесс исследования вязкости на капиллярном вискозиметре заключается в измерении потерь напора на определенной рабочей длине капилляра и соответствующего им расхода исследуемой жидкое- 20 ти. За рабочую длину обычно принимают полную длину капилляра, т.е. участок от входного до выходного сечения.

Недостатком известного капиллярного вискозиметра является снижение точности изме- 25

рений из-за наличия так называемого входвого эффекта, заключающегося в том, что частицы жидкости, вдоль оси последнего постепенно разгоняются приложенным извне перепадом давления до скорости установившегося стабилизированного течения, и энергия, затрачиваемая в этом процессе пространственного ускорения. 5тляется причиной дополнительных потерь давления, возникающих по сравнению с областью установившегося течения. Поэтому при обработке данны приходится учитывать потери напора, обусловленные входовым эффектом.

Цель изобретения - повышение точности измерений при исследовании реологических свойств жидкостей в капиллярном вискозиметре.

Это достигается тем, что капиллярный вискозиметр снабжен трубкой, один коней которой соединен с герметичным сосудом в его верхней части, а другой - с капилляром в месте, отстающем от входного сечения капилляра на расстоянии не менее чем диаметров капилляра. На чертеже представлена схема капилляр ного вискозиметра. Вискозиметр состоит из капилляра 1, гер метичного сосуда 2, прибора для измерения давления в сосуде, например манометра 3, причем воздушная полость герметичного сосуда, расположеннозл) выше уровня исследуемой жидкости, трубкой 4 соединяется с внутренней полостью капилляра. Расстояние от входной кромки капилляра 1 до точки соединения его с трубкой 4 долж но быть не менее 20-30 его диаметров, что гарантирует в этой точке стабилизирован ное течение с полностью сформировавшимся профилем. Капиллярный вискозиметр работает следую щим образом. В герметический сосуд 2 с капилляром 1 закрытым на конце пробкой, наливают исследуемую жидкость. После установки крьпдки сосуд присоединяют к линии сжатого воздуха, посредством которого устанавливается необходимое давление в сосуде, фиксируемое манометром 3. Это давление поддерживается постоянным в течение всего эксперимента. После открытия нижнего кольца капилляра с помощью мерной емкости и секундомера измеряют расход жидкости. Одновременно фиксируется дав ление Рм манометра 3 и высота столба жидкости в трубке 4. Потери напораД Р на рабочей длине капилляра t раб. находят из выражения (o,. где У - удельный вес исследуемой жидкости. Так как точка соединения трубки 4 с капилляром 1 отстоит от входной кромки капилляра на расстоянии 20-30 диаметров капилляра, в этой точке заведомо гарантир1 вано стабилизированное течение попностью сформировавшимся профилем. Благодаря тому, что потери напора на входном участке капилляра (от входного сечения до точки соединения с трубкой 4) остались за пределом рабочей длины капилляра (эти потери выражаются высотой столба All часть их обусловлена входовым эффектом), влияние входового эффекта полностью устраняется к точность измерений повышается. Капиллярный вискозиметр позволяет вдвое сократить время эксперимента, так как для учета входового эффекта необх1 димо вдвое увеличить объем исследований на капиллярах разной длины. Формула изобретения Капиллярный вискозиметр, содержащий герметичный сосуд для исследуемой жидкос ти, капилляр, расположенный в нижнем це сосуда, измеритель давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен трубкой, один конец которой соединен с герметичным сосудом в его верхней части, а другой - с капилляром в месте, отстоящем от входного сечения капилл1фа на расстоянии не менее чем 20-30 диаметров капилляра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Смолдырев А. Е., Сафонов Ю. К. Трубопроводный транспорт концентрированных гидросмесей , Мащиностроение , М.,1973, с. 63 (прототип).

Сжатый