Ротационный вискозиметр

Ротационный вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий автоклав, источник давлеатяя , контейнер для исследуемой жидкости , в котором размегцены два коаксиальных цилиндра, один из которых (наружный) связан с приводом, а яРУРОв г , измерительный, вал которого соединен с компенсационньлл измерителем момента, включающим индикатор рассогласования, взаимодействующий с дифференциально-трансформаторНЕЛми катушками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при высоких давлениях я температуре, он снабжен размещенной Нёщ внутренним цилиндром вялой диафрагмой , связанной посредством уплотнительных элементов со стенкг1ми автоклава и образующей с ним камеру, заполненную несжимаемой ньютоновской жидкостью, при этом камера и контейнер подсоединены к источнику давления , а дифференциально-трансформаторные катушки через магнитопроводы, герметично установленные в стенке (Л автоклава, соединены с индикатором рассогласования.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИН

3(5)) G 01 )) 11 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 36 30656/18-25 (22) 28.07 ° 83 (46 ) 30.08.84. Бюл. 9 32 (72) Е.Р.Осипов, Л.С.Стреленя и В.А.Николаев (71) Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" (53) 539.137(088.8) (56) 1. Патент CIOA 9 3.435.666, ки. 73-60, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 397816, кл . G 01 N 11/14, 1969 (прототип),. (54)(57) РОТАЦИОННЦИ ВИСКОЗИИЕТР, содержащий автоклав, источник давле ния, контейнер для исследуемой жид кости, в котором размещены два коаксиальных цилиндра, один из.которых (наружный) связан с приводом, а друgo5 измерительный, вал которого

„„SU„„1111071 А соединен с компенсационным измерите лем момента, включающим индикатор рассогласования, взаимодействующий с дифференциально-трансформаторными катушками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при высоких давлениях и температуре, он снабжен размещенной над внутренним цилиндром вялой диафрагмой, связанной посредством уплотнительных элементов со стенками автоклава и образующей с ним камеру, заполненную несжимаемой ньютоновской жидкостью, при этом камера и контейнер подсоединены к источнику давления, а дифференциально-трансформаторные катушки через магнитопроводы, )g герметично установленные в стенке автоклава, соединены с индикатором рассогласования.

1111071

Изобретение относится к вискозимет рам ротационного типа, предназначенным для измерения реологических характеристик дисперсий, суспензий и ньютоновских жидкостей при высоких температурах.

Известно устройство,для измерения реологических характеристик жидких сред Ã13.

Недостатком известного устройства является то, что избыточное давление на исследуемую жидкость передается жидкостью непосредственно.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату ротационный вискози- 15 метр„ содержащий автоклав, источник давления, контейнер для исследуемой жидкости, в котором размещены два коаксиальных цилиндра, один из которых (наружный1 связан с приводом, 20 а другой — измерительный, вал которого соединен с компенсационным измерителем момента, включающий индикатор рассогласования, взаимодействую- щий с дифференциально-трансформатор- 25 ными катушками 123.

В этом вискозиметре для создания давления используют инертный газ оТ источника сжатого газа, который передается на испытываемую жидкость, 30 т.е. над последней в контейнере всегда имеется свободный объем, что является причиной испарения дисперсионной среды, обуславливающего дополнительную погрешность измерения 35 реологических параметров в процессе исследований.

Между дифференциально-трансформаторной и силовой катушками и сердечниками расположен экран из немагнитного материала, что обусловливает

40 большое рассеяние электромагнитного поля и увеличивает погрешность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения реологических пара45 метров дисперсий при повышенных температурах и давлениях. ,Для достижения поставленной цели вискозиметр, содержащий автоклав, источник давления, контейнер для ис- 50 следуемой жидкости, в котором размещены два коаксиальных цилиндра, один . из которых (наружный } связан с приводом, а другой — измерительный, вал которого соединен с компенсационным измерителем момента, включающий индикатор рассогласования, взаимодействующий с дифференциально-трансформаторными катушками, снабжен размещенной над внутренним цилиндром вя- 60 лой диафрагмой, связанной посредством уплотнительных элементов со стенками автоклава и образующей с ним камеру, заполненную несжимаемой ньютоновской жидкостью, при этом ка.:. 65 мера и контейнер подсоединены к источнику давления, а дифференциаль- но-трансформаторные катушки через магнитопроводы, герметично установленные в стенки автоклава, соединены с индикатором рассогласования.

На чертеже изображен вискоэиметр, общий вид.

Ротационный вискозиметр содержит. автоклав 1, к которому крепится контейнер 2 для исследуемой жидкости, в котором размещены два коаксиальных цилиндра 3 и 4, один из которых, наружный 3, связан с приводом 5 через уплотнительный вал 6, а другой (внутренний1, измерительный 4 - связан с валом 7, который соединен с компенсационным измерителем момента, включающим индикатор 8 рассогласова-: ния„ взаимодействующий с дифференциально-трансформаторными катушками 9 через магнитопроводы 10, герметично установленные в стенке автоклава 1 иэ немагнитиого материала.

Компенсационный измеритель момента включает также усилитель 11, компенсационный электромотор 12, подключеннный к валу 7 через измерительную пружину 13, реохорд 14 и вторичный прибор 15 °

Над внутренним цилиндром 4 размещена вялая диафрагма 16, связанная посредством уплотнительных элементов

17 со стенками автоклава 1 и обраэую цая с ним камеру 18, заполненную несжимаемой ньютоновской жидкостью. При этом камера 18 и контейнер 2 подсоединены одновременно к источнику 19 давления.

Устройство работает следующим образом.

Контейнер 2 заполняют исследуемой жидкостью и подсоединяют к автоклаву 1. При необходимости жидкость подогревают. Камеру 18 заполняют несжимаемой ньютоновской жидкостью.

Контейнер 2 и камеру 18 подсоединяют к источнику. 19 давления, при этом одинаковое давление одновременно передается в камеру 18 с несжимаемой жидкостью и в контейнер 2 с исследуемой жидкостью через вялую диафрагму 20.

Наружный цилиндр 3 приводят во вращение от привода 5 через уплотненный вал б. Деформация исследуемой жидкости в коаксиальном зазоре двух цилиндров 3 и 4 обусловливает появление момента кручения на внутреннем цилиндре 4, который измеряют компенсационным методом.

Касательные напряжения, возникающие на поверхности внутреннего цилиндра, вызывают поворот вала 7, вместе с которым поворачивается на малый угол индикатор 8 рассогласования, взаимодействующий с дифференци1111071

/ ально-трансформаторными катушками 9 через магнитопроводы 10. Дифференциально-трансформаторные катушки 9 преобразуют перемещение индикатора 8 рассогласования в управляющий электрический сигнал, поступающий через усилитель 11 на компенсационный электромотор 12, который закручивает пружину 13 до равновесного состояния вала.7.

На валу компенсационного электромотора 12 неподвижно закреплен движок реохорда 14, сигнал с которого поступает на вторичный прибор 15. Этот сигнал является мерой момента кручения на внутреннем цилиндре 4.

По полученным значениям скоростей сдвига и моментов на внутреннем цилиндре строится реблогическая кривая, по которой, рассчитывают реологические параметры.

Таким образом,sтакой конструкции устраняется образование свободного объема над испытуемой жидкостью и от.сутствует непосредственный контакт среды, передающей давление, с испыту. емой жидкостью, поэтому выпаривания исследуемой дисперсионной среды. не происходит, а также устраняется смеши ванне несжимаемой ньютоновской Жидкости (масла} с исследуемой жидкостью.

Кроме того, передача одновременно давления в автоклав н контейнер предотвращает появление погрешностей от воздействия разностей давления на измерение крутящего момента, а следовательно, и реологических параметров среды.

Повышению точности измерений способствует и то, что дифференциальнотрансформаторные катушкн,вэаимодей10 ствуют с индикатором рассогласования через магнитопроводы, герметично установленные в немагнитной стенке автоклава, так как такое исполнение уменьшает рассеивание электрсмагнит15 .ного. поля (уменьШается рабочий зазор ,между магнитопроводом H индикатором рассогласования, нет передачи электромагнитного поля через немагнитный экран ).

-@: В связи с бурением сверхглубоких скважин и скважин на парогидротермы, где температура превышает 300ОС, что значительно осложняет и затрудняет разработку и контроль свойств

2,промывочных жидкостей, использование высокотемпературного вискозиметра, во-первых, удешевляет стоимость про;ходки скважин,, во-вторых, уменьшает вероятность возникновения аварий и осложнений. 1 111071

Составитель В. Вощанкин

Редактор Л.Пчелинская Техред T»Ôàíòà КорректорО.Тигор

Заказ 6362/35 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4