Вязкостной датчик степени полиме-РизАции Советский патент 1981 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к химическо му производству, технологии получения пластмасс и синтетических волокон и может быть использовано в неф техимии, а также в пищевой промышлен ности для непосредственного контроля изменения вязкости промьаиленных растворов и плавов в сгЬсудах под давлением с агрессивной или инертной средой. Известен лабораторный измеритель вязкости жидкости по величине крутящего момента на валу электродвигателя, вращающего цилиндр или диск, находящийся в растворе. Момент иэмеряется по величине тока однофазного синхронного электродвигателя при постоянстве скорости. Приборы работают в нормальных условиях, поэтому не возникают потери на трение в подшипниках и уплотнениях. Однако в промышленных условиях эти потери значительно превышают измеряемый момент от изменения вязкости и выходит, что классический способ измерения динамической вязкости жидкости по изменению крутяще го момента в практике неприменим. Известен вязкостной датчик, состоящий из цилиндрической камеры для исследуемого вещества. Однако с помощью такого датчика нельз.я измерить степень полимеризации. Цель изобретения - повышение доли нагрузочного момента на валу измерителя, зависящей от вязкости в срав-нении с моментом от трения в подшипниках и уплотнениях, для возможности определения вязкости полимера в полимеризаторе непосредственно в процессе ее изменения и использование для автоматизации управления процессом . Поставленная цель достигается тем, что в измерителе вязкости, определянвдим момент вращения по нагрузочному току электродвигателя переменного тока, использован новый нагрузочный элемент в виде нескольких многопластовых крыльчаток, закрепленных на валу и чередующихся с неподвижными направляющими, закрепленными в цилиндрическом кожухе, открытом по оси для протока полимера. Неподвижные направляющие кожуха служат для устранения раскручивания всей жидкости внутри кожуха и увеличивают рабочую площадь вязкого трения между неподвижными и вращакяцимися слэями жидкости. Увеличивая количество крыльчаток, можно многократно повысить момент сопротивления, определяемый вязкостью при постоя-стве момента от трения в подшипники в сальниковом уплотнении.

Такой нагрузочный элемент датчика приводится во вращение синхронHbJM электродвигателем и по величине тока судят об отклонении вязкости, а значит и степени полимеризации от определенных значений, принятых за оптимальные. Для подготовки крутя.щего момента двигателя к конкретному моменту сопротивления от вязкости питание электродвигателя осуществляется от трансформатора с отпайками.

На фиг.1 изображена схема установки и подключения датчика; на фиг.2 конструкция нагрузочного устройства.

На аппарате полимеризации 1 устанавливается фланец 2 с уплотнением (фторопластовым сальником/ 3 и подшипником 4, через который проходит вал 5, вращаемый электродвигателем 6. Электродвигатель питается переменным током от трансформатора 7 через токовый прибор 8. Вал 5 проходат сквозь направляющие 9, закреплённые на стержне 10, несущем нагрузочный элемент датчика в кожухе 11. Ротор нагрузочного элемента является продолжением вала 5 и опирается на подшипник 12 в кожухе 11. Ротор имеет две четырехлопастные крыльчатки 13, разделенные неподвижными лопастями 14 на кожухе 11. Отверстия 15 в кожухе по окружности напротив лопастей крыльчаток служат для выхода жидкости из кожуха.

При вращении ротора 5 с крыльчатками 13 жидкость захватывается лопастями и ускоряется, преодолевая сопротивление вязкого трения между слоями, после чего выдавливается

центробежными силами через отверстия 15, дополнительно увеличивая момент на валу, зависимый от вязкости. Крыльчатка может быть 4-х, 6-ти и более лопастной, отчего повышается точность. Чем больше число подвиж ных крыльчаток, тем больше зависимость момента на валу от вязкого трения и тем меньше влияние потерь от трения в уплотнении и подшипниках. Эти потери представляют почти постоянную величину, незначительную при малом диаметре вала, накладываемую на момент вязкого трения, однозначно связанный со степенью полимеризации.

Применение вязкостного датчика

позволяет контролировать степень полимеризации непосредственно в процессе ее изменения и автоматически ре-; гулировать время пребывания полимера в аппарате, исключая брак от запаздывания лабораторного анализ а.

формула изобретения

Вязкостной датчик степени полимеризации, состоящий из цилиндрической камеры, внутри которой размещены на торцах вертикальные лопасти

и осевой ротор, электрлдвигателя,

соединенного с валом, ротора и показывающего прибора, отградуированного в единицах степени полимеризации и .вязкости, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности регулирования степени полимеризации в промышленных условиях, ротор выполнен в виде нескольких соосных крыльчаток с вертикальными лопастя ; и, а между крыльчатками польщены вертикгшьные радиальные лопастИ, прикрепленные к камере,-в цилиндри- ческой части камеры выполнены отверстия, и вал снабжен уплотнением.

П

/5

л