Вискозиметр Советский патент 1981 года по МПК G01N11/00 

(54) ВИСКОЗИМЕТР

1

ИзоОретение относится к прибора1ч для измерения в.-зкости жидких сред и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, преимущественно связанных с переработкой или применением технологических жидкостей на основе полимеров.

Известен прибор для измерения жидкости, действие которого основано на измерении скорости падения или всплытия ш§1рика, состоящий из цилиндрической направляющей, шарика и стержня для его погружения l.

Недостаток этого прибора заключает ся в его малой точности, вызванной трением шарика о пристенный слой жидкости (пристенный эффект).

Наиболее близким к предлагаемому является висксЗзиметр, состоящий из шарика, выполненного из двух состыкованных полусфер, цилиндрической направляющей в виде трех прутков, расположенных по окружности на равном расстоянии, меньшем диаметра шарика, скрепленных в нижней части диском с центрирующим отверстием, и стержня для осуществления погружения шарика в измеряемую среду 2j.

Недостатком такого прибора является его невысокая точность измерения вследствие трудности фиксации момента всплытия шарика, особенно при измерении жидкости сравнительно высокой вязкости от 40-50 П). Во время всплытия на поверхности жидкости появляется вершина сферы, вначале поднимается уровень, а затем слой жид10кости, находящийся на сфере, причем толщину этого слоя определить трудно. Таким образом, момент появления шарика на поверхности жидкости маскируется толщиной присферического слоя,

15 что вносит погрешность в результат измерения. Фактически экспериментатору приходится фиксировать момент подъема слоя жидкости, а не всплытие шарика.

20

Кроме того, при всплытии шарика в измеряемой жидкости отсутствует вертикальность его перемещения. Это объясняется тем, что измеряемая технологическая жидкость не является

25 как правило, гомогенной и структурно однородной. Поэтому архимедовой счле, обеспечивающей подъем шарика, противостоит неоднородное силовое поле вязкостного сопротивления. В результате шарик может при подъеме дрейфи30

ровать, прижиматься к направляющей, что изменяет величину измеряемого пути, а следовательно, скорость подъема и величину измеряемой вязкости.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем что в вискозиметре, включающем в себя шарик из двух состыкованных пус- тотелых полусфер, цилиндрическую нап равляющую в виде трех прутков, йкреп ленных в нижней части диском с центрирующим отверстием, и стержень для осуществления погружения шарика в измеряемую среду, шарик снабжен конусным штифтом, закрепленным в точке пересечения его оси и двух рисок, нанесенных на поверхности шарика в диаметральных плоскостях, расположенных под прямым углом друг к другу на поверхность.диска с центрирующим отверстием нанесены риски, совпадающие при центрировании с рисками на поверхности шарика, а внутри шарика помещено с возможностью самоустановки сферическое грузило.

На фиг.1 дана схема прибора; на фиг. 2 - разрез Б-Е на фиг.1, на фиг. разрез В-В на фиг.2 на фиг.4 - вид А на фиг.2 на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1.

Вискозиметр состоит из шарика 1, объемный вес которого меньше, чем объемный вес испытуемой жидкости, выполненного из двух состыкованных пустотелым полусфер, цилиндрической направлякадей в виде сачка 2-3 прутков, расположенных по окружности на равном расстоянии, меньше диаметра шарика 1 и скрепленных в нижней части диском 3 с центрирующим отверстием 4 , стержня 5 для осуществления погружения шарика 1 в измеряемую среду. На прутках нанесены деления 6. Шарик 1 снабжен конусным штифтом 7, ось которого совпадает с пересечением двух рисок 8, нанесенных нг. поверхность шарика 1 -в диаметральных плоскостях, расположенных под прямым углом друг.к другу и совпадающих при центрировании шарика 1 с рисками 9, выполненными по окружности диска 3. Внутри шарика 1 помещено сферическое грузило 10 с возможностью самоустановки в нижней точке внутренней сферы шарика 1. На прутках может быть закреплен контакт 11, соединенный с электрическим сигнализатором или вторичным прибором.

При установке шарика 1 на диске 3 путем совмещения соответствующих рисок обеспечивается высокочастотное стартовое положение шарика 1, которое, несмотря на неоднородное вязкостное силовое поле не изменяет вертикальности его перемещения.

Применение сферического грузила 10, расположенного в шарике 1 с возможностью самоустановки, дает возможность использовать в качестве чувствительного злемента шарика различных объемных весов, так как в шарик можно вкладывать грузила различного веса. Применение же грузила другого вида (наварыша или грузила, закрепленного в шарике с помощьювинта) исключается, поскольку шарик должен иметь незначительный удельный вес и поэ.тому изготовляется из фольги примерно толщиной 0,2 мм. Расположение грузила 10 в нижней части шарика 1 при его подъеме приводит -К тому, что его остойчивость увеличивается, так как центр тяжести смещается ниже метацентрической высоты и точки подвеса шарика 1 как плавающего тела.

Вискозиметр работает следующим образом.

Шарик 1 устанавливается на диск 3 в центриругадее отверстие 4 таким образом,что риски 8 на шарике 1 совпадают с рисками 9 на диске 3. Такое расположение обеспечивает вертиКсшьное положение конусного штифта 7. При этом вертикальные оси грузила 10 и конусного штифта 7 совпадают. Стержнем 5 шарик 1 прижимают |К диску 3, опускают в измеряемую I жидкость до касания ее уровня до одного из делений 6, отводят стержень 5, одновременно включая секундомер. С учетом первоначального расположения шарика 7 и грузила 10, смещающего центр тяжести шарика 1 к его основанию, подъем (всплытие) ширина 1 происходит по вертикали. При всплытии над поверхностью конусного штифта 7 секундомер выключается, фиксируя время подъема шарика 1 на определенном пути за время t. При автоматическом режиме конусный штифт 7 замкнет контакт 11, фиксируя окончание всплытия шарика 1 на нанесенном пути 2.

Таким образом удается точно зафиксировать время всплытия шарика на пути .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого вискозиметра обусловливается повьвиением точности измерения, что позволяет выбрать оптимальную рецептуру состава и уста- новить степень оптимальной технологической готовности материала.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий шарик из двух состыкованных пустотелых полусфер, цилиндрическую напрёЬвляющу.ю , в виде трёх прутков, скрепленных в нижней части диском с центрирующим отверстием, и стержень для осуществления погружения шарика в измеряемую 5 среду, отличающийся тем.