Ротационный вискозиметр и приме-НяЕМАя B HEM СуСпЕНзия Советский патент 1981 года по МПК G01N11/14 

1

Изобретение относится к приборам для исследования реологических характеристик жидких сред и может быть использовано для измерения вязкости как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей.

По основному авт. св. № 591750 известен ротационный вискозиметр и применяемая в нем суспензия, используемые для исследования реологических характеристик, в основном для измерения вязкости, как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей. Это устройство содержит вращаемое вискозиметрическое тело, например измерительную поверхность типа «колокол, укрепленную на верхнем конце диэлектрической оси, расположенной между электродами, кольцевую рабочую поверхность в виде двойного цилиндра, источник регулируемого напряжения, термостат.

Между электродами расположен нижний конец диэлектрической оси, а электроды закреплены на корпусе внутри стакана со слабоэлектропроводной суспензией, содержащей диэлектрическую дисперсную фазу, адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе полярное вещество и непроводящую жидкую фазу, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, вес. %: диэлектрическая дисперсная фаза

0,1-15,0, адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе полярное вещество 0,01-0,5, непроводящая жидкая фаза остальное.

Больщую трудность представляет проведение измерений при малых скоростях деформации вследствие довольно высокой начальной скорости вращения (порядка нескольких десятков об/мин), а также

вследствие того, что в этой низкоскоростной области возможны остановки диэлектрической оси и связанного с ней вискозиметрического тела из-за малого вращающего момента диэлектрической оси в электрическом поле и увеличения сопротивления вращению при малых скоростях деформации.

Для измерения вязкости при низких скоростях деформации, представляющих наибольший интерес для вискозиметрических измерений, используют средне- и высоконаполненные композиции слабоэлектропроводных суспензий, несколько повышающие вращающий момент цилиндрической диэлектрической осн. Однако с ростом концентрации дисперсной фазы повыщается момент сопротивления вращению диэлектрической оси в слабоэлектропроводной суспензии, так что выигрыш оказывается

незначительным и указанные недостатки остаются.

Целью дополнительного изобретения является устранение указанных недостатков и расширение диапазона измерений, особенно в низкоскоростной области вращения диэлектрической оси, а также повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в ротационном вискозиметре по авт. св. № 591750 в нижней части диэлектрической оси выполнено цилиндрическое утолщение с металлическими вставками по образующей цилиндра.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид ротационного вискозиметра; на фиг. 2 -нижний конец диэлектрической оси, имеющей металлические вставки; на фиг. 3 - сечение нижнего конца диэлектрической оси плоскостью, перпендикулярной диэлектрической оси.

Ротационный вискозиметр включает стакан 1, к которому прикреплены электроды 2, заполненный слабоэлектропроводной суспензией 3 и помещенный в термостат 4. Диэлектрическая ось 5, например в форме цилиндрического стержня, помещена нижним концом, имеющим металлические вставки 6, параллельные диэлектрической оси, в зазоре между электродами. Диэлектрическая ось закреплена, например, в подщипниках 7 и жестко связана с цилиндрическим вискозиметрическим телом 8, находящимся в измеряемой среде 9 между двумя рабочими поверхностями неподвижного двойного цилиндра 10. Напряжение электрического поля, подаваемого от источника регулируемого высокого напряжения 11 на электроды 2, регистрируется киловольтметром 12.

Вискозиметр работает следующим образом.

После подачи напряжения на электроды 2 возникает электрическое поле. С этого момента в суспензии 3 под действием электродинамических сил возникает самопроизвольное вращение диэлектрической оси 5 со скоростью, которая строго скоррелирована с моментом сопротивления вращению и с величинами подаваемого напряжения, по которому происходит измерение вязкости.

Металлические вставки служат как бы концентраторами заряда на цоверхности диэлектрической оси, взаимодействие которого с зарядом на электродах приводит к более раннему началу вращения, чем достигается расширение диапазона измерений, и к возрастанию вращающего момента, что приводит также к стабильности скоростных характеристик и увеличению точности измерений.

Использование изобретения позволяет расширить диапазон низкоскоростной области вращения диэлектрической оси и жестко связанного с ней вискозиметрического тела, соответствующий малым скоростям деформации, и повысить точность.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр и применяемая в нем суспензия по авт. св. № 591750, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и повыщения точности измерений, в нижней части диэлектрической оси выполнено цилиндрическое утолщение с металлическими вставками по образующей цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 591750, кл. G 01 N 11/14, 1974.

Фаг.

-t

Фиг.З