Шариковый вискозиметр Советский патент 1978 года по МПК G01N11/10 

(54) ШАРИКОВЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости, в частности к вискозиметрам для непрозрачных жидкосте и может быть применено в промышленности строительных материалов, химической, нефтяной и других отраслях промышленнос ти. Известны вискозиметры, содержащие подвешенный на нити шарик, устройство для регистрирования пути и времени его движения в исследуемой жидкое . Известен шариковый вискозиметр, содержащий подвешенный на перекинутой через блок нити противовес, регистратор перемещения 2 К недостаткам известного шарикового вискозиметра относятся сложность конструкции, необходимость установки электрической цепи для регистрирования времени прохождения грузом определенного отрезка пути, наличие электропроводной шкалы со скользящим контактом. Цель изобретения - упрощение конструкции шарикового вискозиметра. Для этого противовес шарикового вискозиметра вьшолнен в виде прозрачного градуированного цилиндра, заполненного эталонной жидкостью, причем масса противовеса меньше массы шарика. Перед началом измерений шарик помешается в исследуемую жидкость и уравновешивается добавлением в цилиндр эталонной жидкости, а процесс измерения сводится к определению массы эталонной жидкости в цилиндре, высоты положения шарика иад жидкостью и длины пути шарика в исследуемой жидкости до остановки. На чертеже дана схема предлагаемого шариковрго вискозиметра. Шариковый вискозиметр вьтолнен следующим образом. На нити 1, перекинутой через блок 2, на одном конце закрепляется шарик 3 массой iti и радиусом , а на другом конце - цилиндр 4 Массой Ш ц , причем m J. - tflj. Цилиндр изготовлен из прозрачного материала и имеет градуировку. На нити 1 закреплена стрелка 5 для отсчета по Шкале 6 расстояний, проходимых шариком 3. Под шариком 3 располагается емкость 7 с исследуемой вязкой, в частности, непрозрачной жидкостью. Шариковый вискозиметр работает следукшим образом. Шарик 3 погружается в исследуемую жидкость, после чего в цилиндр 4 наливается эталонная жидкость, например вод в количестве f необходимом для уравновешивания шарика. Плотность Л) j исследуемой жидкости (если это необходимо) определяется из следующих соотношений4 Э откуда /Э . . После этогЧ шарик 3 поднимается на ввгсоту Vt над уровнем, исследуемой жид кости и отпускается. Теперь шарик 3 падает под действием разности сил тяжести шарика 3 и цилиндра .4 с эталонной жидкостью. Эта разность по модулю равна выталкивающей силе Архимеда, действующей на шарик 3, когда он был погружен в исследуемую жидкость, а именно , (2) .-|«em 7 где d - ускорение силы тяжести. Как только шарик 3 войдет в исследу мую жидкость, разность сил Д ygaBHoвесится выталкивающей силой В итоге шарик в исследуемой жидкости буд двигаться по инерции, затодмаж5ава сь с лой вязкого сопротивления г Стокса, п ка не остановится, пройдя в жидкости пу Н . Из условия равенств а работ и энерги 11 1:ЬЧРстокса1-2 ( ы V amV Ц стокса1; где средней силы Стокса имеем 1 стоксо,. С Скорость шарика 3 в момент входа в исследуемую жидкость равна по модул )-1|2аН,где С - модуль ускорения шарика во время прохождения расстояния ш ц 3 W ш ц 3 rt 1 J. .е. 1 (4) .1 тц5 Шц-и11 В конце пути (остановка) скорость арика равна О. Средняя скорость движения шарика в сследуемой жидкости на пути Р равна . 1 ШцНП й-Ь ) V а Жщ+Шц Из выражения для силы Стокса l c-roKccxb Z wlVl (6) и после подстановки в нехх) значений (3) и (5) получаем для коэффициента динамической вязкости формулу, не содержащую времени движения шарика и плотности исследуемой жидкости. -bi., иS-(mцfmэrt,f. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет освободиться от необходимости регистрирования времени движения шарика в жидкости при исследовании ее вязкости и, кроме того, дает возможность одновременно определять плотность исследуемой жидкости. Формула изобретения Шариковый вискозиметр, содержащий подвешенный на перекинутой через блок нити противовес, регистратор перемещения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, противовес вьшолнен в виде прозрачного градуированного цилиндра, заполненного эталонной жидкостью, причем масса противовеса меньше мессы шарика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 9796О, кл. 01 W 11/10, 1950. 2.Авторское свидетельство СССР №40032, кл.С OlM 11/10, 1933.

/////////