Ротационный вискозиметр Советский патент 1979 года по МПК G01N11/14 

(54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР еплекные на оси внутреннего цилинд Сдвиговая прочность полностью восстановленной структуры определяется ка момент начала движения измерительного органа в исследуемой жидкости, находяшейся переп отим в контейнере в споко ном состоянии. Вторая величина сдвиговой прочности определяется в процессе янтенсивиого разрушения структуры исследуемой жидкости в резульлате вифа ции. Момент на измерительном органе создается дискретно при падении стальн шариков в контейнер. Оба испытания поз воляют получить данные об обшей нагрузке, необходимой для сдвига испытуе мого образца и о минимальиой нагрузке необходимой для начала его течения, Алгефическая сумма этих величин принимается за показатель тиксотропии. Особенностью известного вискозимет ра, является возможность замера сдвиговой прочности, восстанавливаемой после разрушения структуры, что является основой для оценки тиксотропного эффекта неразрушающим методом. Однако и эта конструкция обладает . существенным недостатком: при замере сдвиговой прочности к измерительному органу прикладывается дискретно возрас тающая нагрузка (падение стальньк шариков в контейнер), что вносит погрешность в измеряемую величину. Целью изофетения является повышен точности измерений тиксотропии ненью- тоновских структурированных систем. Цель достигается тем, что прибор дополнительно снабжен электромагнитным арретиром и индикатором начала движения внутреннего цилиндра, причем электромагнитный арретир закреплен на оси внутреннего цилиндра в его верхней iacти над упругими влементами, а индикато начала движения внутреннего цилиндра Выполнен в виде фотоэлектрической системы, содержащей источник света, расположенный над перфорированным диском зак1репленНым на оби внутреннего цилинд ра, второй перфорированный диск, расположенный под первым и скрепленный на внутренней поверхности наружного цилиндра, фотоэлемент, расположенный под вторым перфорированным диском на одной оси с .источником света. На чертеже показан предлагаемый вискозиметр, Ротациоинь й вискозиметр состоит из измерительного цилиндра I, который 0 4 жестко связан с осью 2, установленной посредством подщипников в стакан 3, жестко связанный с контейнером 4 и шестерней 5, которая связана с помошью паразитной шестерни 6 через шестерню 7 с двигателем 8, В качестве упругих элементов используются спиральные пружины 9. В период разрушения структуры жидкости при измерении тиксотропии тормозом служит электромагнитное арретируюшее устройство 1О, Устройство регистрации начала движения измерительного цилиндра относительно контейнера состоит из перфорированного диска 11, закрепленного на оси измерительного цилиндра перфорированного диска 12, закрепленного в стакане 3| источника света 13 и фотоэлемента 14, являющегося датчиком, В режиме измерения предельного напряжения сдвига и пластической вязкости ротационный вискозиметр работает следующим образом. Исследуемую жидкость помещают в контейнер 4, который приводится во вращение двигателем 8 посредством щестерен 5, 6, 7 и определяют равновесное напряжение сдвига в рабочем зазоре прибора на двух скоростях. По этим данным в системе координат скорость сдвига - напряжение сдвига проводят пр;ямую до пересечения с осью абсцисс. Точка пересечения даст значение предельного напряжения сдвига. Значение котангенса угла наклона определяет пластическую вязкость исследуемой жидкости. Для снижения момента трения во Время вращения измерительного цилиндра, возникающего в подшипниках его подвески, наружные кольца подшипников благодаря системе шестерен 5,6,15,16 вращаются в противоположную сторону. Лля достижения термокот птенсации спиральные пружины работают навстречу друг другу. в режиме измерения тиксотропии вискозиметр работает следующим офазом,. Исследуемую жидкость помещают в Контейнер 4, Автоматически включается арретирующее устройство 10, и контейнер приводится Во вращение двигателем 8 через системы Ыестерен 5, 6, 7, что приводит к разрущению структуры жидкости. По окончании процесса разруше- . ния структуры измерительный цилиндр втоматически разарретируют, а электровигатель переводят в режим малых ско

ростей, тем самым прикладывая к измерительному цилинпру 1 линейно возрастающую нагрузку до момента начала движения его относителшо контейнера. Начало движения измерительного цилиндра фиксируется с помощью устройства регистрации начала движения цилиндра.

Изменяя скорость возрастания нагрузки на измерительном цилиндре, получают семейство значений сд&игрвой прочности структуры в различное время после ее разрушения, по которым строится кривая тиксотропного упрочнения стуктуры.

Использование в ротационном Ъиско- зиметре арретируюшего и регистрирующего устройств позволяет непосредственно замерять тиксотропный эффект, не сопровождая данный процесс разрушением Восстанавливаемой структуры.

Закручивание наружньк колец Игодшипников подвески измерительного цйлИнпра в противоположные сторонах позволяет во много раз снизить момент трения в подшипниках, что значительно повышает точность измерения реологических параметров дисперсных систем.

Фо р м ул. а и зо бре т ей И я

Ротационный вискозиметр, содержащий наружный, соединенный с приводом.

и внутренний, соединенный с измерительной системой коаксиальные цилиндры, упругие элементы, закрепленные на оси внутреннего цилиндра, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения тиксотропии ненью- тоновёких структурированных систем, он дополнительно снабжен влектромапштным арретиром и индикатором начбпй движения внутреннего цилиндра, причем электромагнитный арретир закреплен на оси внутреннего цилиндра в его верхней частя над упругими влементами, а индикатор начала движевия внутреннего цилиндра вьшолнен в виде фотоэлектрической системы, содержащей источник света, расположенный над перфорированным диском, за1феплейным на оси внутреннего цилиндра, второй перфорированкый диск расположенный под первым и закрепленный на виутренней поверхности наружного цилиндра, фотоэлемент, расположенный под вторым перфорированным диском на одной оси с источником света.

Источники информт1ии, принятые во внимание при экспертизе

1. Коллоидный журнал, т. 19, 1957, с. 232.

2.Патент США № 3693411, кл. 0 01 N 11/10, 1974.

М