Реогониометр Советский патент 1981 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к синтезу и переработке высокомолекулярных соЫ динений. Известен реогониометр типа коаксиальных цилиндров для измерения вяз коупругих свойств жидких и гелеобраз ных полимеров и других материалов. Вязкоупругие свойства оцениваются по сопротивлению, периодическому возвратно-поступательному движению в осевом направлении однбго из цилиндров 1 . Недостаток его в том, что предусмотрено ручное заполнение испытываемого материала в рабочую полость с последующим ручным удалением его и чисткой поверхностей рабочего узла. Наиболее близким к предлагаемому является ротационный амплитудно-частотн| 1й вискозиметр. Он состоит из двух коаксиальных цилиндров, между которыми помещается исследуемый материал. Внутренний цилиндр совершае периодические колебания в осевом на правлении, а внешний цилиндр неподв жен. Исследуемый материал нагнетает в зазор между двумя коаксиальными ц линдрическими поверхностями Г22 . Для проведения измерений новой порции материала рабочий узел прибо ра разбирается, чистится, после чего устанавливается на прежнее место и заполняется исследуемым материгшом. Этот недостаток не дает возможности применять такое устройство для управления технологическим процессом синтеза или переработки полимеров, и оно может быть использовано лишь в лабораторных условиях. Кроме того, известный вискозиметр не обладает высокой точностью измерений вследствие того, что материал налипает на стенки рабочей полости и, если не произвести разборку рабочего узла прибора, результаты измерений снимаются искаженными. Цель изобретения - повышение точности измерений и обеспечение непрерывного контроля вязкоупругих свойств материалов. Указанная цель достигается тем, что реогониометр, содержащий коаксиально установленные внешний цилиндр, внутренний цилиндр, соединенный с источником механических вертикально направленных колебаний, и измерительную систему, дополнительно снабжен двумя верхними и двумя нижними кольцами, расположенными коаксиально цилиндрам и установленными между ними с возможностью вертикального перемещения, приводом колец, блоком управления, связанным с приводом колец, и подводящим трубопроводом, соединенным с полостью между цилиндрами.

На чертеже изображен предлагаемый реогониометр.

Прибор содержит внешний 1 и внутренний цилиндры 2, штоки 3 и 4, дина мометр 5, соединенный с источником механических вертикально направленных колебаний, который,в свою очередь соединен с внутренним цилиндром 2. Рабочий зазор сверху закрывается верхч ними кольцами б и 7, первбе из которых выполняет функцию выталкивающего, а второе - уплотняющего, а снизу нижними кольцами 8 и 9. Устройство содержит также электромагнитный клапан 10, связанный с блоком управлени подводящие трубопроводы 11 с отверстиями 12 и 13, а также термостат 14, стержень 15 и датчики 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла измерений по команде блока управления электромагнитный клапан 10 открывает подводящие трубопроводы 11 и расплав через отверстие 12 заполняет рабочий зазор. После этого электромагнитный клапан 10 закрывается и включается привод колец. Верхнее кольцо 7 поднимается вверх, нижнее 8 опускается вниз и освобождает внут)енний цилиндр 2. Включается источник механических вертикально направленных колебаний и по заданной программе осуществляется линейное периодическое деформирование материала, которое сопровождается измерением и передачей информации.После окончания периодического деформирования по сигналу блока управления кольца

7и 8 возвращаются в первоначальное положение. В этом положении кольцо

8останавливается, акольцо 7 продолжает двигаться вниз, увлекая за собой кольцо 6. Оба кольца выдавливают использованный материал из рабочего за:эора реогониометра через отверстия 13. После этого выдавливающее кольцо поднимается в свое верхнее положение, увлекая за собой верхнее уплотняющее кольцо 7, после чего реогониометр готов для выполнения следующего цикла измерений. Вязкоупругие свойства материала определяются по измеряемой скорости внутреннего цилиндра 2 (выходной сигнал) и скорости штока 5 (входной сигнал) . Для измерения скорости колебаний внутреннего цилиндра 2 шток 5 делается полым и через него пропускается стержень 15, соединяет датчик 16 со штоком 3, который жестко связан с внутренним цилиндром 2. Задаваемая приводом скорость измеряется датчиком 17 на штоке 5. По обеим скоростям и сдвигу фаз между ними вычисляются вязкоупругие свойства материала .

Таким образом, снабжение реогониометра специальными уплотняющими и выталкивающими кольцами с приводом и блоком управления, а также подводящим трубопроводом обеспечивает возможность использования прибора на производственных линиях для непрерывного контроля вязкоупругих свойств жидкостей и паст, а также повышает точность измерений.

Формула изобретения

Реогониометр , содержащий коаксиально установленные внешний цилиндр, внутренний цилиндр, соединенный с источником механических вертикально направленных колебаний, и измерительную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и безопасности и обеспечения непрерывного контроля вязкоупругих свойств материалов, он дополнительно снабжен двумя верхними и двумя нижними кольцами, расположенными коаксиально цилиндрам и установленными между ними с возможностью вертикального перемещения, приводом колец, блоком управления, связанным с приводом колец, и подводящим трубопроводом, соединенным с полостью между цилиндрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Теггу 3.0. Viscoelastic properties of polymers. Sec.ed. № 4, 1970, p.110.

2,Авторское свидетельство СССР 356526, кл.а 01 N 11/10, 1968 (прототип;.