Ротационный вискозиметр Советский патент 1980 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к области исследования химических и физических свойств, а именно реологических свойств различных жидкостей. Оно может найти применение также и в других областях науки и техники, где воз никает необходимость измерять реологи ческие свойства различных систем. Известен также вискозиметр 1, содержащий конус с диском и систему привода диска, состоящую из тормозной муфты, коробки скоростей и электродвигателя. Конус снабжён осью, оканчи вающейся игольчатыми направляющими иЛинамометромдля измерения крутящего момента и осевого усилия. Недостатком такого вискозиметра яв ляется создание неоднородного реологи ческого поля сдвига исследуемого продукта, большое сопротивление в динамо метрических опорах, трудность обеспечения соосности рабочих поверхностей. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ротационный вискозиметр 2, содержащий рабочие органы.из двух горизонтально расположенных колец, одно из которых жестко закреплено на упругом торсионе а другое снабжено приводом, измерительную систему и систему центрирования нижнего кольца. Однако в известном вискозиметре изза толчков/ вибраций, возникающих при вращении, нарушается соосное, плоскопараллельное расположение рабочих поверхностей, вискозиметр имеет сложную систему разъема рабочих поверхностей, измерения обладают невысокой точностью вследствие тренияв механических связях (подшипники и т.д.). Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что рабочая поверхность первого диска снабжена тороидальны1.1 выступом, второго - тороидальной выемкой, блок креп- . ления первого диска выполнен в виде штока, оканчивающегося игольчатой направляющей, которая упирается в поршень, связанный с индикатором давления, а также содержит подъемное устройство и груз, которым снабжен первый диск. Ротационный вискозиметр состоит из неподвижного 1 и подвижного 2 дисков, причем на подвижном диске находится груз 3. На подвижном диске закреплен шток 4, на концах которого расположены игольчатые направляющие 5 и 6, пометенные в подвижные динамометрические опоры 7 и 8, представлякицие собой два хущиндра и состоящие из двух поршней ;9 и 10, двух опорных пружин 11 и 12, верхней крышки 13, двух толкателей 14 и 15, опиракадикся на два индикатора 16 и 17 давления часового типа. Регулируемые верхняя 18 и нижняя 19 плоЬадки, закрепленные жестко с двумя подвижными динамометрическими опорами |7 и 8 в верхней и нижней части ротационного вискозиметра жестко связаны с подвижными винтовыми стойками 20 и 21, ijycTpoeHHfcjMH в подъемном устройстве 22, Подвижный диск связан через два блока 23 с грузами 24.

; Ротационный вискозиметр работает следующим образом,

; Исследуемая жидкость, являющаяся рама гидростатическим подшипником и находящаяся в пространстве между неподвижным 1 и подвижным 2 диском, приводится в движение от двух грузов 24. По времени и величине перемещений этих грузов судят о величине вязкости ранной жидкости.

Для предотвращения перемещения в горизонтальной плоскости и ориентации S строго определенном положении применяют подвижные динамометрич ескиё опоры 7 и 8, которые совместно с верхней 18 и нижней 19 площадками; а также и посредством винтовых стоек 20 и 21 устанавливают подъемным устройством :22 на нулевое давление игольчатые направляющие 5 и б, действующие на опорные поршни 9 и 10, а те через два толкателя 14 н 15 действуют на индикаторы 16 и 17 давления часового типа.

Вес верхнего толкателя 14 и поршня 9 уравновешивается пружиной 11, а нижнего толкателя 15 и поршня 10 - пружиной 12, так что вес движущихся частей не оказывает никакого давления на индикаторы 16 и 17,

Трение от направляющих 5 и б штока 4 на подвижные поршни 9 и 10, опирающиеся на две пружины 11 и 12, будет равным нулю, так как величина веса штока 4 с иглами 5 и б, подвижного диска 2 и груза 3 компенсируется си«лей Архимеда, действующей на подвижный диск со стороны исследуемой жидкости.

С целью полного уравновешивания г сил к системе крепления подвижного диска присоединен груз. Наличие двух тороидальных рабочих поверхностей в дисковом ротационном вискозиметре позволяет уменьшить и практически свести к нулю сопротивления в направляющих иглах, создать однородное реологическое поле сдвига исследуемого продукта как в чистых жидкостях, так и дисперсионных системах и обеспечить равномерное распределение исследуемой массы благор&ря тому, что рабочий канал представляет собой кольцевой зазор.

5 Применение подвижных гнезд и направляющих игл в поршнях позволяет быстро и с высокой точностью осуществлять настройку на нулевое давление. Предлагаемым ротационным вискозиметром можно измерять реологические параметры различных систем в промышленных и лабораторных условиях с презиционной точностью.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержсодий два параллельных диска, привод, измерительную систему и систему крепления

0 одного из дисков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, рабочая поверхность первого диска снабжена тороидальным выступом, второго - торои5 дальной выемкой, блок крепления первого диска выполнен в виде штока, окан|1ивающегося игольчатой направляющей, которая упирается в поршень, связанный с индикатором давления, а также содержит подъемное устройство и груз, которь1м снабжен первый диск.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 211145, кл. G 01 N 11/10, 1963.

2.Белкин И.Н. и др. Ротационные приборы, М., Машиностроение, 1961, с. 236-237 (прототип).

сз.

Ю