Вискозиметр Советский патент 1982 года по МПК G01N11/14 

,(54) ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к определению вязкости (кажусденся вязкости) чистых жидкостей или близких к ним (например, смазочные, гидравлические и горючие масла), в лабораторных и промышленных условиях, а также - в переносном варианте, на транспортных средствах, на складах, в мастерских и гаражах.

Известен ротационный вискозиметр, у которого чувствительный элемент вращается в исследуемой жидкости, а вязкость определяют по изменению электрических параметров во внешней цепи электродвигателя - в зависимости от момента силы сопротивления на его валу 1 .

Однако в случае использования в качестве чувствительного элемента дискообразного или лопаточного элемента возникают вихри, которые вносят большую погрешность в измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вискозиметр, основанный на противодействии скручиванию калиброванной пружины регистрирующего элемента, удерживающий неподвижный рабочий элемент в жидкости, в подтвижном рабочем элепенте-сосуде, врацпег-юп с постоянной

угловой скоростью. Неподвижный рабочий элемент имеет форму цилиндра или нескольких лопастей. Вязкость оценивается по его угловому перемещению. Возможен контроль температуры образца жидкости 2.

Недостатком данного вискозиметра является необходимость калибровкипружины, смещение нулевой точки, что

10 понижает точность измерений. Кроме того, набор скоростей вращения подвижного рабочего элемента зависит от выбранного двигателя.

Цель изобретения - повышение точ15ности и расширение пределов измерения.

Указанная цель достигается тем, что вискозиметр, содержащий расположенные по одной оси подвижный и

20 неподвижный рабочие элементы, один из которых крепится,к регистрирующему элементу, и привод, дополнительно содержит фасонную перегородку с закрепленным на ней подпятником

25 подвижный рабочий элемент выполнен в виде полой псевдосферы, один конец которой оканчипается керном, который расположен в подпятнике с возможностью перемещения вдоль пос30педнего, регистрирую дий элемент выполней в виде винтовой резьбы с жестко прикрепленной к ней бтрелкой и соединен с подвижным рабочим элe eнгом, а привод выполнен в виде постоянного магнита с зубцами на поверхности полюсов насаженного на вал, ось которого совпадает с осью подвижного рабочего элемента, при этом фасонная перегородка отделяет полост с псевдосферой от привода.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Оно содержит чувствительный элемент 1, в виде полой псевдосферы с керном 2, осью с винтовой резьбой 3, головкой оси 4 (для установки нулевого показания) и стрелкой-указателем 5 с противовесом б. Керн 2 опирается на подпятник 7, жестко соединенный с фасонной перегородкой 8, которая отделяет нижнюю полость 9, в которой находится постоянный магнит 10 на валу 11, с его хвостовиком 12. Для концентрации поля полюсы магнита тлеют зубцы 13. Для охлаждения испытуемой жидкости устройство содержит батарею элементов Пельтье 14 и пробку с нажимны 1и контактами 15, контакты соединены с источником постоянного тока 16. Па крышке 17 укреплены с помоцью винтовой резьбы 3 ось чувствительного элемента 1. Для измер.ения температуьи в полость устройства, -соДержапуп жидкость, введена ввинтная пробка с термопарой 18, которая соединена с регистрируюцим прибором 19. Полость, содержащая верхнюю часть чувствительного элемента 1 и стрелку-указатель 5 закрыта навинтной крышкой 20, на прозрачную цилиндрическую стенку этой полости надета кольцевая шкала 21. Для нагревания жидкости имеет-ся электронагреватель 22, соединенный с источником тока 23 и надетый ( на съемную трубку 24, нижний конец которой имеет сливную трубку 25.

Устройство работает следующим образом.

После наполнения полости прибора испытуемой жидкостью через съемную трубку 24 устройство приводят в вертикальное положение, и включают электродвигатель, приводящий во вращение через хвостовик 12 вал 11 постоянного магнита 10. Поле от полюсов вращающегося магнита с зубцами 13 создает в материале чувствительного элемента 1 вихревые токи, взаимодействие магнитного поля которых с поле магнита 10 увлекают чувствительный элемент 1 и вызывают его поворот. Винтовая резьба 3 оси, поворачиваясь поднимает и поворачивает стрелу-указатель 5, одновременно поднимая чувствительный 1 и удаляя его этим от полЕбсов магнита 10. Действие поля магнита ослабляется и, в зависимости от вязкости жидкости, угловое перемещение чувствительного элемента 1 прекращается, а стрелка-указатель 5 устанавливается против определенного деления кольцевой шкалы 21. Противовес 6 сохраняет равновесие стрелки-указателя 5. Сохранение направления вертикального движения чувствительного элемента 1 и его оси обеспечивается винтовой резьбой 3 оси и скольжением керна 2 в подпятнике 7. Поворотом головки оси 4 в направлении, обратном угловому перемещению чувствительного элемента 1 под действием магнитных полей, устанавливают нулевое показание прибора, в этом положении керн 2 упирается в дно подпятника 7. После этого проводят повторные измерения с той же порцией жидкости при той же температуре, либо измерения при растущем изменении температуры. Смену одного образца жидкости на другой производят после слива предыдущей порции через сливную трубку 25. Для промывания рабочей полости устройства перед сменой жидкости в рабочей полости отвинчивают навинтную крьшку 20, затем сосковым ключом ввинтную крышку 17, на которой укреплена батарея элементов Пельтье 14.После этого на головку оси 4 вынимают всю рабочую часть прибора, содержащую чувствительный элемент 1. Для доступа в нижнюю-полость 9, содержащую магнит 10, вынимают фасонную перегородку 8. Электронагревателем 22 с его источником тока 23, жидкость нагревают в отдельной трубке 24 и рабочей полости устройства, батарея элементов Пельтье с ее источником тока 16 и нажимными контактами 15, служит для охлаждения жидкости в рабочей полости устройства. Температуру измеряют термопарой 18 и фиксируют по регистрирующему прибору 19 Для определения вязкости текущей жидкости прибор включают в трубопровод, сливной трубкой 25 - на вход, а отверстием от пробки с нажимными контактами 15 на выход жидкости. Уступ сливной трубки 25 не пропускает осадка в рабочюю полость. Достаточное расрасстояние между чувствительным элементом и фасонной перегородкой устанавливают после одного-двух поворотов оси, при достижении магнитом максимальной (рабочей) скорости вращения. Отверстие в крышке имеет диаметр больше диаметра головки оси.

Экономический эффект изобретения заключается в том, что обеспечивается медленный поворот и подъем чувствительного элемента,а также в том что в качестве чувствительного элемента используется полая псевдосфера чем достигается увеличение поверхности чувствительного элемента. Кроме того, дрейф нуля значительно умен