Устройство для измерения вязкости дисперсной системы Советский патент 1977 года по МПК G01N11/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ d - диаметр шарика, м ; VQ - скорость падения шарика, м/сек. Для достижения установившейся скорости движения шарика требуется сравнительно длипнмый путь, что не позволяет использовать устройство при малой высоте, кроме того, невозможно определение локальных значений вязкости. Зависимость (1) справедлива только для малых значений критерия Рейнольдса, т.е. в случае безьшерционноге обтекания тела. Малые скорости погру жения шара в слой () связаны с необходимостью применения шара с удельным весом близким к удельному весу слоя, либо шарика малого диаметра. В этих случаях ша рик становится чувствительным к пульсациям плотности, давления и скорости фильтрации кипящего слоя, что дает онень- большие погрешности в определении вязкости. Целью изобретения является повышение точности измерения и определения локально вязкости. Это достигается искусственным снижение скорости падения шарика посредством испол зования дополнительной силы, противодейств ющей силе тяжести. В том случае вязкость срецы можно определить из .зависимости. 33t VQ d РдеХР-Рд)- сила, перемещающая шарик, кг. В шарике выполнено направляющее глухое отверстие, в котором свободно закреплен шток, соединенный в верхней части с приводом равномерного движения, а между нижним торцом штока и торцом направпяюш го отверстия установлена пружкйна с тензодатчиком. Причем размер шарика по крайне мере в три раза превышает размер частиц срецы.. На чертеже изображено предложенное уст ройство. Устройство состоит из полого штока 1, металлического шарика 2 с направляющим отверстием 3. Между торцом штока и торном направляющего отверстия установлена пружина 4, жестко соединенная с торцом штока 1. На пружине установлен тензометрический датчик 5, фиксирующий деформацик пружины. Ограниченные движения шарика от верхнего до нижнего предельных положений .(верхнее предельное положение соответству ет максимально сжатой пружине, нижнеё т сутствию деформации пружины) происходит с помощью шайбы 6, посаженной на ппоский срез шарика и прикрепленной к нему ц Раз личные по топщине прокладки 7 позволяют использовать устройство в большом диапазо не вязкостей среды. Шарик перемещается через дисперсную реду с псктоянной эаиакной скоростью посредством электропривода равномерного движения 8. Следящая система, контролирующая местоположение шарика в среде, выполнена так, что на штоке сделаны выступы через определенные интерваль. Рядом со штоком неподвижно расположен iiyi-пвой датчик 9 известной конструкции, взаи годействующий с выступами при движении штока. Выход пу. тевого датчика соединен с электронным ключом 10, посредством которого сигнал от тензодатчика поступает на вход усилителя 11 дискретно. Запись сигнала производится с помощью регистрирующего прибора 12, например шпейфного осциппографа. Провода, по которым поступает сигнал от тензодатчика к измерительной системе, проходят через внутреннюю полость штока. Устройство работает следующим образом Шарик 1 погружается в дисперсную среду, например, в псевдоожиженный слой посредством электропривода равномерного движения 8 без уркорения, т.е. с постоянной за.данной скоростью. Полезная мощность электропривода расходуется при постоянных проч чих составляющих на преодоление сопротивления цисперсной среды. Тензометрический датчик 5 оттарирован на приложенное усилие. Деформация пружины 4 и соответственно усилие, зафиксированное тензодатчиком в каждый момент време ш, пропорционально сопротивлению (вязкости) дисперсной среды. Сила ( P-Fd ), действующая в направлении перемещения щарика, уравновешивается противодействующей силой - деформацией пружины. Это показание усиливаетсяусилителем 11 и регистрируется прибором 12 в точках , зафиксированных датчиком 9. В зависимость (2) необходимо аодставлять постоянную величину ( VQ - скорость перемещения шарика)и различные во времени () усилия, зафиксированные теНзодатчиком. По-; лучение дискретных сигналов от гензодатчика позволяет определить коррекцию деформации пружины и ее местоцоложение, а значит и локальную вязкость дисперсной системы в точках измерения. Распределение локальных значений эффективной вязкости служит харак.теристикой качества псевдоожи ения. Формула изобретения 1. Устройство для измерения вязкости дисперсной системы, cocTosmiee из сосуда с исследуемой жидкостью, шарика и следящей системы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и определения локальной вязкости, оно содержит привод равномерного движсчшя, пружину, тензоцатчик и шток, причем в шарике выполнено глухое направляюи1ее отверстие, в котором свободно закреплен шток, соединен ный в верхней части с приводом равномерног движения, а между нижним торцом штока и торцом направляющего отверстия установлена пружина с тензодатчнком. 2. Устройство по п. 1, отличающ е е с я тем, что размер шарика по крайней мере в три раза превышает размер частии среды. Источники ин(юрмации, принятые во пнймание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 374522, G-O1 N 11/15, 1971. 2.,Патент Великобритании bfe 121080, &(П N 11/12, 1971. 3. Авторское свидетельство СССР 36222 9,G 01 N 11/14, 1971.