Устройство для непрерывного определения вязкости Советский патент 1946 года по МПК G01N11/08 

Уже известны устройства для измерения вязкости жидкостей по величине мощности, затрачиваемой электрическим двигателем, приводящим в движение исследуемую жидкость. В предложенном, согласно изобретению, устройстве вязкость определяется по величине мощности, затрачиваемой на перемещение поршня насоса при прожимании исследуемой жидкости сквозь капиллярные трубки. Особенность устройства (Заключается в том, что полости цилиндра, в котором движется поршень, по обе стороны последнего .сообщаются при помощи вкладышей с капиллярными отверстиями с трубопроводом, в котором протекает испытываемая жидкость. Таким образом при возвратно-поступательном перемещении порашя нри помощи кривошипа, приводимого во вращениедвигателем, жидкость одновременно всасывается в одну из .полостей цилиндра по одному из капилляров и выжимается из второй полости через другой капилляр.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. В цилиндре 1 помещен поршень 2, совершающий возвратно-поступательные двилсения при помощи

кривощипа 6, сидящего на валу двигателя.

При помощи патрубков 3 обе половины цилиндра соединяются с муфтой 4. В патрубки 3 вставлены сменные вкладыши 5, образующие капилляры вискозиметра. Сменность вкладышей позволяет измерять вязкость в очень широком интервале без изменения основных частей прибора. .

Муфта 4 включена в производственный трубопровод или ответвление от него. Необходимо, чтобы через муфту проходило достаточное количество жидкости, вязкость которой предполагается измерять. Поскольку измерению подвергается усилие, которое затрачивается при наполнении и опорожнении вискозиметра, необходимо, чтобы оно не зависело от давления, под которым находится жидкость по условиям производства.

Чтобы устранить влияние этого давления, необходимо, чтобы оно было одинаковым по обе стороны поршня и чтобы обе поверхности поршня были равны по площадям.

Для сохранения равенства давления по обе стороны поршня необходимо, чтобы заборные отверстия патрубков были присоединены к точкам аппаратуры, в которых жидкость . имеет одинаковое давление, например, в одном из диаметральных сечений трубопровода. Гидравлическое сопротивление обоих патрубков должно быть одинаковым. Равенство обеих поверхностей поршня достигается применением сквозного штока, проходящего через обе половины цилиндра. Если бы шток был только с одной стороны поршня, то эффективная (Поверхность поршня с этой Стороны была бы меньше, чем с противоположной на величину площади поперечного сечения штока.

При соблюдении указанных условий давление, под которым находится жидкость, не будет влиять на показания прибора, конечно, при том условии, если сама вязкость испытуемой жидкости не зависит от давления.

При движении поршня между двумя половинами цилиндра создается некоторая разность давлений. Так как она невелика, то поршень и шток I могут быть для уменьшения трения сделаны весьма тонкими. Для жидкостей с особо высокой вязкостью или с очень ллохими смазывающими свойствами между поршнем и стенками цилиндра может быть допущен зазор, пропускающий значительную часть (10-30%,) всей жидкости, смещаемой при ;ходе поршня. При этом поршню ;Может быть придана обтекаемая форма.

Для .непрерывной смены жидкости в вискозиметре необходимо, чтобы объем смещаемой при каждом ходе порщня жидкости был больше объема патрубков.

Если вискозиметр будет иметь только один цилиндр, то усилие, передаваемое валу, будет колебаться в известных пределах, в зависимости от положения поршня. Поэтому в приборах высокой точности для уменьшения этих колебаний может понадобиться применение нескольких цилиндров с передачей усилия на общий коленчатый вал.

В вискозир.:етре необходимо соблюдать условия, I обеспечивающие

ламинарное движение жидкости.

В случае необходимости он может быть снабжен также ; обогревом - для поддержания постоянной температуры поступающей в него жидкости.

Применяемый для приведения в действие вискозиметра двигатель должен достаточную мощность для свободного, без перегрузки, вращения вала вискозиметра при максимально допустимой для измерения данным конкретныл прибором, вязкости.

Скорость вращения двигателя должна .поддерживаться постоянной независимо от его нагрузки. Желательно применение для этой цели синхронного электрического двигателя.

Для обеспечения ламинарного движения жидкости желательно, чтобы число оборотов двигателя, вернее вала кривошипа 6, приводимого во вращение двигателем, было невелико и составляло не более нескольких десятков оборотов и минуту.Так как определение вязкости производится по измерению мощности, развиваемой двигателем, то величину последней можно определять различными известными способами. В простейшем случае можно применять (Обычный пружинный динамометр, выполненный между валом двигателя и валом кривошипа 6.

Возможно также определять вязкость, измеряя величину электрической мощности, потребляемой двигателем.

Предмет изобретения

Устройство для непрерывного определения вязкости жидкости, состоящее из цилиндра с поршнем, двигателя, развивающего постоянное число оборотов и регистрирующего прибора, отличающеес я тем, что полость цилиндра по обе стороны поршня сообщена сменными вкладышами с капиллярными отверстиями с трубопроводом проходящей испытываемой жидкости.