Вискозиметр непрерывного действия Советский патент 1979 года по МПК G01N11/16 

I

Изобретение относится к приборам контроля за состоянием технологического процесса по физико-механическим параметрам среды.

Известно устройство измерения вязкости, содержащее пустотелый конус, на внутренних стенках которого установлен электрический нагреватель, конус укреплен на нияшем конце вертикально расположенного стержня, верхн} конец которого свободно годвешен к пустотелому поплавку, плавающему в сосуде с маслом.

Поплавок снабжен подишпником, которьш свободно перемещается по направляющей, укрепленной в центре сосуда,заполненного маслом -1

Испытуемый материал заключен в сосуд с ДВОЙНЫМИ стенками, служащий одновременно термостатом. Сосуд, установлен подвижно в направляющих и приводится в колебательное движение в вертикальном направлении с помощью электрического двигателя, вал которого снабжен зксцентриком.

При испытании конус опускается в сосуд с испытуемым материалом, по продольному перемещению штанги держателя конуса определяют свойства материала.

Недостатком этого устройства является периодичность измерения, недостаточная точность измерения вязкости вибрирующих систем, так как регистрируемое перемещение поплавка во времени будет неравномерным в связи с вибрацией системы.

Известно устройство для измерения вязкости виброожиженного и виброкипящего слоев. Вискозиметр состоит из шружного цилиндра, выполненного в виде горизонтального кольцевого лоткового вибротранспоргера, и внутреннего, в виде коаксиального цилиндрического сектора 2 .

Загружаемый в лоток цилиндра вискозиметра исследуемый сыпучий материал под действием направленных под углом 30 к горизонту вибрационных колебаний совершает круговое движение, увлекая за собой находящийся в слое цилиндрический сектор. Действующая при зтом на сектор сипа, направленная по касательной к траектории его движения, контролируется по углу закручивания динамометра. По углу закручивания супят о величине вязкосга.

Недостатком указанного устройства является то, что по своей сути данный вискозиметр представляет собой одну из разновидностей электромагнитных муфт, а, следовательно, устойчивая работа данного вискозиметра возможна только при довольно больших скоростях внутреннего цилиндра вискозиметра. Вращающийся с довольно большой частотой ротор сам вносит изменения в структуру слоя, что особенно будет сказываться при исследовании малоподвижных слоев. Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, а также повышение точности измерения вязкости ( в том числе вибровязкости) различных веществ одним прибором, а также возможности-осуществления автоматического регулирования параметров процесса. . Сущность изобретения заключается в том, что цилиндр, погружаемый в-измеряемую среду, связан валом с диском из немагнитного материала, вращающегося под действием двух магнитных переменных потоков, один из которых образован П-образным электромагнитом с катушкой, имеющей относительно небольшое количество витков из толстой проволоки, а второй поток образован трехстержневым электромагнитом с катушкой, имеющей большое число витков из тонкой проволоки. На чертеже показана схема устройства вискозиметра непрерывною действия. Устройство включает в себя дебалансный вибратор 1, стакан 2 с испытуемой средой, в которую помещен измерительный конус 3, связанный валом 4,проходящим через подшипники 5 с диском 6 из немагнитного материала. Магнитные потоки проходят через П-образный электромагнит 7 и трехстержневой электромагнит 8. Силу токов возможно менять реостатом 9, Устройство работает следующим образом. Опыты проводились с различными материалами. В качестве примера измерения вязкости приведен опыт, проводимый при измерении вибровязкости порошка Лотос. В стакан 2 насыпают порошок и устанавливают его на платформу с дебалансным вибратором 1. В порошок опускают измерительный конус и пропускают ток через электромагниты. При протекании тока через трехстержневой электромагнит 8 возникает магнитный поток 3 при протекании тока 1 через П-образный электромагнит 7 возникает электромагнитный поток ip . . Эти переменные потоки индуктируют в немагнитном диске ЭДС Е и Е, отстающие от этих потоков на 90 .

Эти ЭДС вызывают в диске токи Ц и In, овпадающие по фазам с EgH Е .

Мгновенное значение силы Р-, действующей на элемент диска с током i paBHa:

элл-- - -Зс - т Л

F..K-Ф-3„ КФ...-91Ииик c -einCuji-l-V}. Среднее за период значение силы р.:

pfV

Vf 4« bb5m4r:l3« l.

sin{uut-t4)dt (со5Ч.

и

90

1, что угол между i/Jj и l(v

Учитывая, у,и1ч,, (180-v)

Угол между ( ,, Угол между I qi m.v находим, что силы взаимодействия магнитных потоков Ф| и Фг с токами 1 qi и t qj создаю результирующий момент вращений диска

COS (160-4) +

С2Ф2 с СОа си 3 -С05Ч С-Р, т.е. момент вращения пропорционален подведенной мощности.

Таким образом, по величине Д «J при U -cong-t .на которое надо изменить 3 при изменении Рдлсопр)тивления среды для того.

чтобы скорость осталась постоянной, можно сулить о величине вибровязкости.

Формула изобретения

Вискозиметр непрерывного действия, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде койуса, погружаемого в исготтуемую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, конус связан валом с дне ком из немагнитного материала, вращающегося под действием двух магнитных переменных потоков, один из которых образован П-образным

электромагнитом с кату1нкои с витками из уголщенной проволоки, а второй поток образован трехстержневым электромагнитом с катущкой с витками из тонкой проволоки, причем количество витков в катушке трехстержневого электромагнита превыщает количество витков катушки ГТ-образного электромагнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 165930, кл. Q01 N 11/00, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР № 133270, кл. G01 N11/16, 1960.

/У///

////////////////////,