Вискозиметр для жидких сред Советский патент 1978 года по МПК G01N11/16 

1

Изобретение относится к приборам для измерения вязкости жидких сред и может быть использовано для измерения и контроля вязкости технологических жидкостей в нефтеперерабатывающей, лакокрасочной, химической промышленности.

Известен акустический вискозиметр 1, содержащий зонд изгибно-вращательных колебаний, состоящий из двух отрезков, разделенных мембраной, причем погружаемая в жидкость нижняя часть зонда представляет собой пластину. Колебания верхней части зонда, возбуждаемые электромеханическим преобразователем, передаются через мембрану нижней части зонда, помещенной в среду. Частоту колебаний зонда, зависящую от вязкости исследуемой жидкости, имеряют электромеханическим преобразователем, выходное напряжение которого поступает в электронную схему автогенерации колебаний и в измерительную схему.

Известен вибрационный вискозиметр 2, содержащий приемную емкость с каналом для подачи сжатого воздуха постоянного давления, чувствительный элемент, погруженный в исследуемую жидкость, и виброизмеритель.

Однако такой прибор имеет недостатки. В данном вискозиметре через входной щтуцер подается сжатый воздух постоянного давления в приемную камеру. При этом наличие емкости в приемной камере приводит к медленному увеличению давления в

ней, т. е. к уменьшению амплитуды колебаний или частоты колебания давления, являющейся мерой вязкости. Кроме того, вибратор при подаче постоянного давления в приемную камеру вибрируется в жидкости, при этом происходит трение, обусловленное вязкостью, между жидкостью и боковой поверхностью вибратора, на вибрацию вибратора также влияет изменение плотности жидкости. Следовательно, понижается чувствительность и точность измерений. Со временем использования прибора ухудшается упругость пластины, что отражается на надежности прибора. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений.

Это достигается тем, что предлагаемый прибор содержит рычаг с равными плечами, на одном конце которого выполнена система сопло - заслонка, связанная с каналом для подачи сжатого воздуха через постоянный дроссель, а другой конец рычага жестко соединен под углом 90° с чувствительным элементом. Соотношение диаметра сопла в системе сопло - заслонка и

диаметра постоянного дросселя равно 10: 1.

На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра.

Прибор содержит равноплечий рычаг 1 с противовесом 2 и прикрепленную к нему пружину 3, постоянный дроссель 4, сопло 5, измерительный сосуд 6 для поддержания постоянного уровня псследуемой жидкости, чувствительный элемент 7, виброизмеритель 8.

Работает нрибор следующим образом.

Через постоянный дроссель 4 подается сжатый воздух в сопло 5. Конец плеча а рычага 1 является заслонкой для сопла 5, а конец плеча б л естко соединен под углом 90° с чувствительным элементом 7. Чувствительный элемент имеет, например, овальную форму с осью, совпадающей с радиусом движения пластины, проведенной из точки опоры О рычага до центра осей овальной нластинки. Вибрация чувствительного элемента происходит в направлении вдоль оси X, вследствие чего на его колебания оказывает влияние торможение жидкости, обусловленное лишь вязкостью. Конец рычага, служащий заслонкой сопла, прижимается к пему пружиной 3. Влияние веса рычага и чувствительного элемента устраняют противовесы.

Вибрация рычага и, следовательно, чувствительного элемента происходит следующим образом.

За счет жесткости пружины рычаг все время закрывает сопло, поэтому давление в сопле резко возрастает, так как в него непрерывно подается сжатый воздух постоянного давления. При этом создается усилие со стороны давления на рычаг больщее, чем усилие со стороны жесткости пружины. Вследствие того, что соотношение диаметра сопла и диаметра постояпного дросселя равно 10: 1, при перемещении плеча а рычаг 1 за счет действия пружины вновь перемещается вверх, но чзвствительный элемент находится в измерительном сосуде, по:/гому амплитуда колеоании чувствительного элемента, а значит и изменение давления в сопле зависят от вязкости исследуемой жидкости.

Таким образом, изменение давления в сопле является мерой вязкости.

Лабораторный образец предлагаемого вискозиметра был испытан в лабораторных условиях при температуре исследуемых жидкостей 20-30°С. При этом применялись 30-, 40-, 50-, 60%-пые водные растворы глицерина.

Как показали опыты, прибор измеряет вязкость жидкостей с погрещностью 2% от предела измерения. Предлагаемый прибор может быть применен для измерения технологических жидкостей в химической промышленности.

Формула изобретения

1.Вискозиметр для жидких сред, содержащий приемную емкость с каналом для подачи сжатого воздуха постоянного давления, чувствительный элемент, погруженный в исследуемую жидкость, и виброизмеритель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, он снабжен равноплечим рычагом, на одном конце которого выполнена система сопло -заслонка, связанная с каналом для подачи сжатого воздуха через постоянный дроссель, а другой конец рычага жестко соедипеп под углом 90° с чувствительным элементом.

2.Вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что соотношение диаметра сопла в системе сопло - заслонка и диаметра постоянного дросселя выбрано равным 10:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе L Авторское свидетельство СССР

№ 238875, кл. G ОШ 11/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 269582, кл. G ОШ 11/00, 1967.

лЛ/л