Ротационный вискозиметр Советский патент 1978 года по МПК G01N11/00 

Изобретение относится к приборам для исследования реологических свойств вязко-пластичных жидкостей,: глинистых и керамических масс,эмалевых шликеров и т.д. Основными реологическими парамет рами этих жидкостей являются предель ное напряжение сдвигаТо и пластиДля измерения ческая вязкость ( этих параметров необходимо построит кривую течения жидкости в координатах напряжение сдвига - скорость сдвига ( j ) (фиг.1). Затем экстраполяцией прямолинейного участка кривой течения до пересечения с ось абсцисс получают значение предельно напряжения сдвигаТо ,а величину п.ла тической вязкости рассчитывают по формуле: rs -fe . где 42. - напряжение сдвига при скорости сдвига i . Этот процесс отличается значительной трудоемкост и длительностью, требует определенной квалификации оператора. Но цля получения прямолинейного участка кривой течения исследуемой вязко-пластичной жидкости нет необходимости строить всю кривую течени Достаточно получить две точкк при скоростях сдвигаТ у (фиг. 1) , т.е. найти положение ее прямолинейного участка. Известен ротационный вискозиметр {l, реализующий две скорости сдвига. Вискозиметр имеет электродвигатель с двухступенчатой коробкой передач, поворачивающийся вокруг оси и закручивающий спиральную пружину на угол, зависящий от свойств материала. По шкале, связанной с двигателем, отсчитывают вязкость исследуе- . мого материала. Наличие коробки передач усложняет конструкцию прибора, снижает надежность его работы. Кроме того, длительность и трудоемкость расчета значений То и )плпри испытании вязко-пластичных жидкостей практически остается прежней. Известный ротационный вискозшлетр 2 имеет два одинаковых коаксиальноцилиндрических измерительных узла, приводимых во вращение с различными скоростями через зубчатую передачу от синхронного двигателя, а также э.ггектронную схему для расчета величин Го и t7n/( . Наличие решающей электронной Т1Хемы усложняет прибор, повышает стоимость его изготовления. 3 Целью изобретения является упрощение конструкции прибора, в частности его решающей части. Указанная цель достигается тем, что схема регистрации содержит прям линейную шкалу, два бесконегчных каната, расположенных параллельно шка ле, в одной плоскости с ней и на ра стояниях, пропорциональных скоростя сдвига, и перекинутых через шкивы одинакового диаметра, насаженные на валики внутренних цилиндров, и чере блоки, установленные на панели прибо ра. В схему регистрации входит такж радиальная шкала, прикрепленная к нижнему канату, центр которой лежит на этом канате, и стрёЛка, шарнирно прикрепленная к, центру радиальной шкалы и к верхнему канату, причем относительно нижнего шарнира она имеет одну степень свободы, а относительно верхнего каната - две степени свободы. На фиг.1 изображена кривая течения вязко-пластичной жидкости; на фиг.2 - кинематическая схема вискозиметра. Конструктивно прибор представляе собой сдвоенный ротационный вискозиметр с одинаковыми коаксиальноцилиндрическими измерительными узлами. В корпусе 1 прибора установле электродвигатель типа КД-4, соединенный через понижающую зубчатую передачу с шестерней 2, передающей вращающий момент на ведущие стаканы 3 и 4 измерительных узлов через промежуточную шестерню 5. К ведущему стакану каждого измерительного узла с помощью байонетного замка присоединен наружный цилиндр 6. Внутренний цилиндр 7 при помощи замка 8 присоединен к измерительном валику 9, установленному на шариковых подшипниках. На валик 9 первого измерительного узла насажен шкив 10, а на валик второго узла шкив 11 с помощью кронштейна 12. Диаметры шкивов одинаковы. Каждый измерительный валик нагружен спиральной пружиной 13. Крепление измерительных узлов панели 14 при бора осуществляется посредством центральной втулки 15 и установочн стакана 16, Через шкивы 10 и 11 и блоки 17 перекинуты канаты 18. Для одинакового их натяжения предусмотрены пр жины 19. К канатам посредством вту лочных шарниров 20 и 21 крепится стрелка 22. При этом относительно шарнира 20 стрелка может поворачиваться и смещаться в продольном на равлении, а вокруг шарнира 21 - то ко поворачиваться. К нижнему канату приьреплена неподвижно шкала 23 пластической вязкости Т rvv. Ниже, параллельно канатам, расположена шкала 24 знаеиий предельного напряжения сдвига Го . Назначение опнсанного узла - моелирование прямолинейного участка кривой течения вязко-пластичной жидкости и получение значений основных реологических параметров То и пл в абсолютных единицах. Расстояний от шкалы То 24 до нижнего кайата соответствует в выбранном масштабе величине скорости сдвига j , а расстояние от этой же шкалы до верхнего каната скорости сдвигаТГ, (фиг.1). Исследование свЪйств жидкости осуществляется следующим образом. Подключают, прибор к сети. Снимают с прибора наружные цилиндры б и заливают в каждый необходимое количество жидкости. Затем устанавливают их на прибор и включают на панели управления 25 тумблер Пуск. При установившемся режиме деформирования, что достигается после 11,5 мин работы прибора, напротив стрелки 22 по шкале 23 снимают значение П, а по шкале 24 - значение J TO . После этого выключают прибор и, сняв измерительные цилиндры б и 7, удаляют исследуемую жидкость. Прибор применяют также для непрерывного контроля жидкостей. В этом случае используют наружныйцилиндр без дна, а измерительные узлы погружают непосредственно в исследуемый объем. Формула изобретения Ротационный вискозиметр, содержащий jjBa одинаковых измерительных узла, состоящих из внутренних цилиндров, нагружённых спиральными пружинами, и наружных, приводимых во вращение от одного электропривода, и схему регистрации реологических параметров, отличающийся тем , что, с целью упрощения Kofft Tрукции прибора, схема регистрации содержит прямолинейную шкалу, гибкую связь в виде двух бесконечных нитей, расположенных параллельно шкале, в одной плоскостное ней и на расстояниях, пропорциональных скоростям сдвиги, и перекинутых через шкивы одинакового диаметра,насаженные -на валики внутренних цилиндров, и через блоки, установленные на панели прибора, а также радиальную шкалу, прикрепленную к нижней нити и стрелку, шарнирно прикрепленную к центру радиальной шкалы и к верхней нити, причем относительно нижнего шарнира стрелка имеет одну степень свободы,а относительно верхнего - две степени свободы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Белкин И.М. и др. Ротационные приборы, м., Машиностроение, 1968, с. 177-178. 2.Патент США №3777551, кл. q 01 N , 1973. JOO Т, гоо fuf.f . t,