Способ измерения вязкости Советский патент 1981 года по МПК G01N11/00 

I Изобретение относится к технической физике и предназначено для контроля физико-з имических свойств различных жидких сред. Известен способ измерения вязкости уу.идкостк путем вращения полой кол цевой трубы, частично заполненной исследуемой жидкостью, в вертикально плоскости с измерением уровня жидкос ти на восходящем и нисходящем участках кольцевой трубы fl . Недостатки способа состоят в огра ниченности применения вследствие необходимости отбора жидкости для измерения, снижении точности из-за влияния на- уровень жидкости состояни поверхности кольцевой трубы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения вязкости путем регистрации крутящего момента на валу ротационного вискозиметра С2 . Однако данный способ- характеризуется низкой точностью измерения, свя занной с наличием застойных зон в об еме контролируемой жидкости, с влиянием на- крутящий момент, кроме вязкости, сил трения в узлах передачи врг щения, сил сопротивления воздуха уровня жидкости в исследуемом объ екте и др. Цель изобретения - повышение точности измерения при непрерывном контроле вязкости. Поставленная цель достигается.тем, что в способе измерения вязкости путем регистрациикрутящего момента на валу ротационного вискозиметра, дополнительно осуществляют периодическое изменение уровня контролируемой среды в полости ротационного вискозиметра посредством подачи импульсов давления, а из- регистрируемого сигнала, пропорционального крутящему моменту на валу вискозиметра, выделяют переменную составляющую С частотой . подачи импульсов давления, по амплитуде которой судят о вязкости. На чертеже изобреокено устройство для реализации предлагаемого способа. Устройство содержит ротатор 1, статор 2, привод 3, пневмопульсатор 4, электродные датчики 5 и б уровня и измерительную систему 7. .Способ осуществляется следующим образом. С помощью привода 3 ротор 1 вращается относительно статора-2 с постоянной скоростью, причем высота

контролируемой жидкости, находящейся между статором и ротором, периодически изменяется за счет подачи импульсов давления в полость между ними от пневмопульсатора 4, При касании жидкоствю электрода датчика 5 с пневмопульсатора 4 подается импульс давления на выталкивание жидкости из полости между статором и ротором, а при разрыве электрической цепи между жидкостью и электродом датчика б с пневмоимпульсатора сбрасывается импульс давления и под действием гидростатического давления жидкость под- i нимается вверх между статором и роТбром. Уровень жидкости колеблется в заданных пределах, определяемых установкой электродных датчиков уровня. В результате этих колебаний между статором и ротором величина крутящего момента изменяется с частотой подачи импульсов давления и измерительная система 7 регистрирует переменную составляющую крутящего момента, пропорциональную вязкости. Так как по предлагаемому способу определяется не абсолютное значение крутящего момента, а его переменная соста ляющая, зависящая от амплитуды колебаний уровня жидкости между статором и ротором, на показаниях измерительной системы не сказываются изменения сил сопротивления вращению цилиндра.

Предлагаемый способ может быть реализован также с помощью других схем ротационных вискозиметров, например с вращающимся наружным цилиндром (статором) и измерительным внутренним цилиндром (ротором). В этом случае подача имцульсов давления производится через пневмотрубы, введенные в полость между статором и ротором снизу. Выбор датчика уровня определяется свойствами контролируемой среды и схемой вискозиметра (с подвижными цилиндрами или одним подвижным, а другим неподвижным), в частности, могут быть использованы бесконтактные оптические или радиоизотопные датчики. Для снижения погрешности от неточности фиксации уровня жидкости между цилиндрами увеличивают амплитуду колеб-аний уровня.

Предлагаемый способ по Сравнению с известными от личается высокой эффективностью, так как периодическое выдавливание контролируемой среды из полости между статором и ротором не позволяет образованию застойных зон; налипаний, кристаллизации и др., возможностью измерения вязкости неоднородных жидких сред благодаря периодическому обмену жидкости между статором и ротором с жидкость в потоке, в котором установлен вискозиметр, высокой точностью измерения вследствие устранения погрешностей от колебаний сил сопротивления вращению ротора в контролируемой среде. Это позволяет использовать устройства измерения вязкости по предлагаемому способу в сложных условиях эксплуатации (при запыленности, высокой температуре, и т.д.).

Формула изобретения

Способ измерения вязкости путем регистрации крутящего момента на валу ротационного вискозиметра, о т личающи-йся тем, что, с целью повышения точности измерений, осуществляют периодическое изменение УРОВНЯ контролируемой среды в полости ротационного вискозиметра посредством подачи импульсов давления, а из регистрируемого сигнала, пропорционального крутящему моменту на валу вискозиметра, выделяют переменную составляющую с частотой подачи импульсов давления, по амплитуде которой судят о вязкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 637644, кл.С 01 N 11/08, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 640137, кл.С 01 N 11/10, 1974 (прототип ) .