Вискозиметр для исследования реоло-гичЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК дВуХфАзНыХ СМЕСЕй Советский патент 1981 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к исследованиям реолопяеских характеристик двухфазных смесей и может быть использова-но в магистральных трубопроводных гидравлических системах для определения гидравлических свойств перекачиваемых двухфазных смесей, а такнсе в HayHiimx исследованиях при изучении гидромеханики двухфаеных смесей. Известно устройство для измерения вязкости вещества, содержащее два резер вуара, внутри которых установлены переливные (контрольные) трубки, капиллярну трубку, электромагнитный генератор расх домера | -и регистрирующее устройство Щ Недостатком этого устройства является то, что на нем невозможно исследовать реологические харшстеристикн двухфазных смесей, так как ограничен диапазон работы по перепадам давления из-аа установленных внутри емкостей переливных контрольных трубок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является капиллярный вискозиметр, содержащий подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, сменную измерительную трубку, автоматический переключатель подачи газа по магистрали, регулятор давления и устройство для замера объемной скорости потока 2. Недостатком известного устройства -является то, что из-за изменения уровней жидкости в емкостях скорость течения жидкости является величиной нестационарной. И даже при учете поправки в процессе обработки результатов измерений на изменением уровней столбов смеси получается ощибка в оттредаленин свойств жидкости при некоторых режимах на 25- 30%, что в свою очередь, может гфивести к неоправданным запасам моишоствй на перекачных станциях магистральных гадротранспортных систем. Цель изобретения - повышение точности исследования реологическта ха- рактеристик двухфазных смесей жидкость - твердое-тело. Эта цель достигается тем, что в вискозиметре включающем подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, измерительную трубку с расходомером,, один конец соединен с подающей емкостью в ее нижней части, а второй - с приемной емкостью, газовую магистраль, сообщенную одним концом с верхней частыо приемной емкости, а также систему для регулирования давления и систему замера давления в обеих емкостях, второй конец газовой магистрали установлен в подающей емкости на одном уровне с концом измерительной трубки, а второй конец измерительной трубки установлен вьиие возможного уровня смеси в приемн емкости, причем для возврата исследуем смеси из приемной емкости в подающую обе емкости соединены дополнительной трубкой с краном. При этом высота столба смеси в прсадессе работы вискозиметра постоянна и равна высоте столба смеси в измерительной трубке. Уменьшение уровня смеси в подающей ёмкости автоматически компенсируется давлением в емкости зыше зеркала смеси. При этом скорость движения смеси в измерительной трубке также постоянна и пропорциональна корн . квадрагному из перепада давления в емкостях. На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра. Вискозиметр состоит из подающей 1 к приемной 2 герметичных термостабилизированных емкостей, снабженных мешалками 3 смеси. Устанавливаются емкости либо одна под другой, либо го ризонтально. Нижние части емкостей сое динены измерительной калиброванной трубкой 4, на которой установлен расхо домер 5.. К обеим емкостям подключен газовая магистраль 6 вытеснительной системы подачи смеси из одной емкости в другую с редуктором 7 давления и кранами 8 и 9. На крышках емкостей устаножшны трубки 10 для замэра пере пада давления, соединенные с датчиком И перепада давления. Обе емкости сое динены также дополнительной трубкой 12 с установленным на ней краном 13 для возврата исследуемой смеси из приемной емкости в подающую. Вискозиметр работает следующим образом. 14 В подающую емкость 1 заливается испытуемая (исследуемая) двухфазная смесь. Включающая мешалки: 3 емкости Iи система тярмоотабилизации емкостей 1 и 2. При установлении 7ребуемой температуры смеси при закрытом кране 9 -и открытом кране 8 производится выдавливание смеси через трубку 4 из подающей в приемную емкость газом заданного давления, выдерживаемого редуктором 7. В процессе передавливання смеси через трубку 4 производится замер пэрепада давления и емкостях датчиком IIи замер расхода (скорости) смеси расходомером: 5. По завершению необходимых измерений кран 8 закрывается, краиы 9 и 13 открываются и смесь передавливается из емкости 2 в емкость 1 по трубке 12. По результатам замера расхода и перепада давления определяют такие свойства смеси, как начальное напряжение сдвига, вязкость и т.д. Точность определения свойств смеси определяется точностью замеров параметров и об еспечением стационарности движения смеси по измерительной трубке. В предлагаемом вискозиметре необходимо проводить измерения только перепада давления выдавливающего газа и расхода смеси без введения поправки на изменение высот столбов смеси в емкостях. Формула изобрет. ения Вискозиметр для исследования реологических характеристик двухфазных смесей, включающий подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, измерительную трубку с расходомером,, один конец которой соединен с подающей емкостью в ее нижней части, а второй - с приемной емкостью, газовую магистраль, сообщеш1ую одним ко1щом с верхней частью приемкой емкости, а также систему для регулирования давления и систему замера давления в обеих емкостях, отличающийся тем, что, с.целью повышения, точности исследования, второй конец Глазовой магистрали установлен в подаюшей емкости на одном уровне с концом измерительной трубки, а второй конец измерительной трубки установлен выше уровня смеси в приемной емкости, приче для возврата -исследуемой смеси из приемной емкости в подающую обе емкости соеди/ йены дополнительной трубкой с краном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии М 52-21377. кл. G 01 N 11/04, . 1970.

2. Щишенко Р. И.Есьман.Б. И. Ковдратеико П. И. Гидравлика промывочных жидкостей, Недра, 1976,i .с. 207-209 (прототип).