Ротационный вискозиметр Советский патент 1980 года по МПК G01N11/14 

(54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

1, Изобретение относится к области определения физических и. химических свойств веществ и текучих сред с помощью вращатощихся тел и может быть использовано в лакокрасочной, нефтехимической, химической промышленност для измерения вязкости жидких cpej. Известен ротационный вискозиметр, содержащий ротор, вращаемый в измеряемой среде приводным электродвигателем, который соединен с ротором через редуктор l . Недостатками известных устройств для измерения вязкости являются низкая чувствительность и точность, узкий диапазон измерения вязкости. Эти недостатки обусловлены следую щими причинс1ми: Нсшичием моментов трения в подшипниках двигателя, что приводит в появлению зоны нечувствительности., неравномерностью магнитной проводимости роторов н статоров двигателей из-за наличия пазов, несбалансированностью роторов, изменением моментов трения, влиянием изменения частоты и напряжения источника питания, малым значением момента трения чувствительного элемента и среды при малых значениях ее вязкост Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является ротационный вискозиметр, содержащий привод, сельсинную синхронную передачу вращения по индикаторной схеме, состоящую из сельсин-приемника и сельсин-датчика, сельсин-приемник, соединенный с чувствительным элементом, суммирующий трансформатор и индикатор напряжения 2. Недостатком известного ротационного вискозиметра является низкая чувствительность и точность. Это .обусловлено как производственными, так и эксплуатационными погрешностями вискозиметра. К производственным погрешностям следует отнести несбалансированность ротора сельсина-приемника, неидентичность исполнения сельсинной пары, неравномерность, магнитной проводимости ротора и статора из-за наличия пазов, наличие момента трения в подшипниках, что приводит к появлению зоны нечувствительности и сужает диапазон из.;мерения. К эксплуатационным погрешностям относятся изменение момента трения, влияние колебаний частоты и напряжеИМЯ источника питания, влияние длины лиййй свйзи. Кройё того, при малых значениях вязкости среды синхронизирующие мо;.Шнты на валах сельсинов будут соизмеримы с моментами трения и, следовательно, токи в линиях связи сельсинов практически будут равны нулю. Это также значительно снижает чувст вительносТб и точность вискозиметра и не таозвЬляёт расширить диапазон его измерения в сторону малых значений вязкости. При малых значениях вязкости чувствительности элемента и среды будет незначителен, при этом угол рассогласования между поло жёниями роторов сельсина-датчика и сёл1бсина-г1рйемника, а, значит, и синхронизирующий момент малы и чувст вительность вискозиметра, определяе мая величиной синхронйзйрунадегс момента, будеттакжр незначительна. Целью изобретения является пЬвьпде ние чувствительности и точности, рас ширение диапазона измерения ротацион ного вискозиметра. Для этого в него введены дополнительные сельсинная синхронная передача вращения по инди каторной схеме, суммирующий трансфор . матор и тела вращения, при этом валы :сельсйн-датчиков соединены через повьпиающий редуктор, а сельсин-приемни дополнительной сельсинной синхронной передачи вращения соединен с дополни тельным чувствительным элементом. Отличйтель:ными признаками является также то, что каждый чувствительный элемент расположен внутри тела обтекания соосно и соединен с приводом, обеспечивающим их вращение друг относительно друга в противоположные стороны, а сами чувствительные элементы и тела обтекания имеют лопасти на наружной и внутренней поверхностях, соответственно. На чертеже показана схема ротационно.го вискозиметра. Он состоит из основной.сельсинной синхронной передачи вращения по индикаторной схеме, включающей сельсин датчик 1 и сельсин-приемник 2, и дополнительной сельсинной синхронной передачи вращения по индикаторной схеме, включающей сельсин-датчик 3 сельсин-приемник 4. , ВсШ сельсина-датчика 1 соединяет ся непосредственно с валом привода а вал сельсина-датчика 3 соединен с в.алом сельсина-датчика 1 : через повы шаюЩий редуктор 6. Чувствительные элементы 7 укреплены на валах сельсинов-приемников и 2, а на валу привода 5 укреплены тела обтекания 8. Чувствйтельййе Эл менты имеют лопасти на наружной поверхности, а обтекания - на внутренней 9. Передаточное число i повышающего редуктора подбирается так, чтобы при1 повороте вала сельсина-приемника 2 на одно деление (I) вал сельсинаприемника 4 совершал полный оборот. Ротационный вискозиметр работает следующим образом. Привод вращает с постоянной угловой. скоростью валы сельсинов датчиков 1 и 3 и тела обтекания 8. При этом угловое Ьоложение вала привода, имеющего достаточную мощность, не зависит от синхронизирующих MoMeHiOB сельсинов и моментов сопротивления (трения) тел обтекания, имеющих малую мощность. Положения валов сельсинов-приемников отличается от положений валов сельсинов-датчиков на величину угла рассогласования Ч , который будет тем больше, чем больше вязкость измеряемой среды. Включение дополнительной сельсинной передачи повышает в i раз чувствительность и точность вискозиметра, и расширяет его диапазон измерения. Дополнительное расширенйё диапазона измерения и повышения чувствитель ности получаются за счет вращения, чувствительных элементов и тел обтекания в противоположные стороны, а также за счет наличия лопастей на их. поверхностях. Вращение чувствительных элементов и тел обтзкания в противоположные стороны практически удваивают угол рассогласования за счет увеличения в два раза момента трения между ними (за счет встречного перемещения при- . легающйх слоев жидкости), а наличие лопастей на их поверхностях вызывает дополнительное увеличение угла рассогласования за счет увеличения момента сопротивления перемещению этих слоев. . Это приводит, в конечном итоге, к повышению йЫЧОдных напр;яжений и и и 2. И , следовательно у к повьзленикз : точности и чувствительности и расширению диапазона измерения .вискози- , метра в сторону м.алых значений вязкости .. Формула изобретения 1. .Ротационный.вискозиметр, содержащий привод, сельсин.ную синхронную передачу вращения по индикатор.ной схеме, содержащую сельсин-приемник и сельсин-датчик, сельсин-приемник , соединенный.с чувствительным элементом, суммирующий трансформатор и инд1 катор напряжения, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, расширения диапазона измерения, в него введены дополнительные сельсинная синхронная передача вращения по индикаторной схеме, суммируквдий

трансформатор и тела обтекания, при этом валы сельсин-датчиков соединены через повьидающий рюдуктор, а чувствительные элементы помещены внутрь тел обтекания соосно и соединены с приводом, обеспечивающим и вращения друг относительно друга в противоположные стороны.

2 о Ротационный вискозиметр по пп. 1и2, отличающийся тем, что чувствительные элементы и

тела обтекания снабжены лопастями на наружной и внутренней поверхностях соответственно, .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 555323, кл. G 01 N 11/14, опублик. 1977.

555322, кл. G 01 N 11/14, опублик. 1977 (прототип).