Вискозиметр Советский патент 1982 года по МПК G01N11/16 

(54) ВИСКОЗИМЕТР

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и измерения вязкости жидкостей при высоких температурах и давлениях.

Известен вискозиметр, содержащий конусньш сосуд с исследуемой жидкостью, вра- 5 дающийся конусный узел и линейный привод для перемещения вращающегося узла. Зазор между внутренними стенками и вращающимся узлом при неизменной мощности вращающегося узла определяет вязкость ис- ю следуемой жидкости 1.

Данный вискозиметр обладает низкой надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и рещаемым задачам является вискозиметр, содержащий сосуд с исследуемой жидкостью, который закреплен на нижнем конце оси, укрепленной вертикально. Ось выполнена в виде тонкой упругой проволоки. Если сосуду сообщить кру- 20 тильные колебания, то логарифмический декремент затухания и период собственных колебаний соответствуют вязкости исследуемой жидкости 2.

К недостаткам вискозиметра относится низкая точность измерений из-за зависимости измеряемых величин от параметров упругой проволоки, а также сложность эксплуатации прибора.

Целью изобретения является повыщение точности измерений и упрощение эксплуатации прибора.

Эта цель достигается тем, что вискозиметр, содержащий цилиндрический сосуд для исследуемой жидкости, закрепленный на оси, и регистрирующую систему дополнительно содержит два установленных на общем валу нагнетательных диска, на внешней образующей которых жестко закреплены два постоянных магнита, цилиндрический сосуд дополнительно снабжен перегородкой, коаксиальной его боковой поверхности, двумя магнитомягкими полюсами с прилегающими к ним .секциями измерительной обмотки, магнитом, установленным на стержне с заостренными концами, ось выполнена в виде полого жесткого вала, верхний конец которого установлен в подщипнике, при этом постоянные магниты развернуты относительно друг друга на 180°, немагнитные диски расположены под магнитомягкими полюсами, заостренные концы стержня опираются в центр торцовых поверхностей цилиндрического сосуда, магнитомягкие полюса прикреплены к перегородке, а между ними расположен установленный на стержне с заостренными концами магнит. На фиг. 1 представлена конструкция вискозиметра; на фиг. 2 - сечение сосуда. Вискозиметр содержит сосуд 1, выполненный в виде кольцевой камеры с основаниями О, я QZ- Камера закреплена на нижнем конце оси 2, установленной вертикально в основании 3 на подшипнике 4, она заполнена исследуемой -жидкостью 5. Внутри нее расположены противоположно установленные и жестко соединенные с камерой магнитомягкие полюса 6 и 7. Между полюсами 6 и 7 свободно расположен магнит 8 со стержнем с заостренными концами, устанавливаемыми в верхнем и нижнем торцах сосуда. В зазорах между магнитомягкими полюсами 6, 7 и полюсами магнита 8 расположены секции 9 и 10 измерительной обмотки. Под камерой 1 на валу 11 жестко установлены немагнитные диски 12 и 13. На внешней образующей немагнитного диска 12 жестко установлен первый постоянный магнит 14. На внешней образуюшей немагнитного диска 13 жестко установлен второй постоянный магнит 15. Выводы от измерительной обмотки пропущены через цилиндрическое отверстие в оси 2. Первый и второй постоянные магниты 14 и 15 развернуты относительно друг друга на 180°, а немагнитные диски 12 и 13 устаиовлейы соответственно в плоскостях под магнитомягкими полюсами 6 и 7. Вал 11 приводится во вращение с помощью двигателя 16. В верхней части на оси 2 закреплен постоянный магнит 17, под полюсами котор ого установлены магнитоуправляемые герметизированные контакты 18 и 19. Принцип действия вискозиметра заключается в следующем. При вращении вала И в один из моменттов времени под магнитомягким полюсом 6 проходит первый постоянный магнит 14 немагнитного диска 12. Взаимодействие магнитомягкого полюса 6 и магнита первого постоянного 14 приводит к развороту сосуда 1 в сторону вращения металлического полюса 6. В следующий момент времени первый постоянный магнит 14 уходит вниз, а -вверх поднимается второй постоянный магнит 15 немагнитного диска 13. Взаимодействие магнитомягкого полюса 7 и второго постоянного магнита 15 приводит к развороту сосуда 1 в противоположную сторону по отнощению к первому развороту. Таким образом вращательное движение немагнитных дисков 12 и 13 преобразуется в колебательное движение сосуда 1. При этом частота колебаний сосуда I измеряется посредством герконов 18 и 19, контакты которых периодически замыкаются под воздействием поля от колеблющегося вместе с сосудом 1 постоянного магнита 17. В это же время за счет размещения магнита 8 последний не успевает перемещаться синхронно с магнитомягкими полюсами 6 и 7, напротив которых устанавливается при отсутствии колебаний В результате этого в секциях 9 и 10 измерительной обмотки индуцируется ЭДС. Подбирая частоту вращения вала 11 двигателя 16 соответствующей частоте собственных колебаний сосуда I добиваются наибольших амплитуд колебаний сосуда 1. При этом ЭДС на выходе секций измерительных обмоток будет наибольшей. Технико-экономический эффект данного изобретения заключается в повышении точности измерений по сравнению с известным за счет того, что в данном вискозиметре результаты измерений не зависят от параметров упругого подвеса. Кроме того, при некотором усложнении конструкции сосуда, значительно упрошается эксплуатация прибора. Формула изобретения Вискозиметр, содержащий цилиндрический сосуд для исследуемой жидкости, закрепленный на оси, и регистрирующую систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения эксплуатации прибора, он дополнительно содержит два установленных на общем валу немагнитных диска, на внешней образующей которых жестко закреплены два постоянных магнита, цилиндрический сосуд дополнительно снабжен перегородкой, коаксиальной его боковой поверхности, двумя магнитомягкими полюсами с прилегающими к ним секциями измерительной обмотки, магнитом, установленным на стержне с заостренными концами, ось выполнена в виде полого жесткого йала, верхний конец которого установлен в подшипнике, при этом постоянные магниты развёрнуты относительно друг друга на 180°, немагнитные диски расположены под магнитомягкими полюсами, заостренные концы стержня опираются в центр торцовых поверхностей цилиндрического сосуда, магнитомягкие полюса прикреплены к, перегородке, а между ними расположен установленный на стержне с заостренными концами магнит. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 696349, кл. G 01 N 11/14, 1979. 2.Grauvel J. М., Kestin J. Working Equations for the oscillating-cup viscometer «Appl. Sci. Res. 1978, 34, № 4, 427-443 (прототип).