Устройство для градуировки сжимающих вискозиметров с плоскопараллельными плитами

Устройство для градуировки сжимающих вискозиметров с плоскопараллельными плитами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерения вязких свойств веществ и может быть применено при градуировке сжимающих вискозиметров (В). Цель изобретения - повышение точности измерения . Устройство для градуировки сжимакицих В с плоскопараллельными плитами (П) содержит сосуд с образцовой жидкостью в виде цилиндра, жестко связанного с другой плитой, и образцового капиллярного В. При неизменной площади отверстия и постоянной скорости перемещения П расход образцовой жидкости через капилляр постоянный и постоянно усилие сопротивления. Поэтому лишь только в одном положении П оно равно сопротивлению, оказываемому деформированию вязкого диска, что приводит к пятикратному увеличению погрешности воспроизведения коэффициента вязкости за счет погрешности отсчета расстояния между плитами. Для устранения указанного недостатка на поршне жестко и соосно калиброванному отверстию установлена игла, радиус которой изменяется пропорционально расстоянию между П в степени 3/2. При этом наибольшее его значение , равное радиусу калиброванного отверстия, соответствует положению полного смыкания П градуируемого В. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЕаЪБЛИН (50 4 G 01 Н 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСЛНИК ИЗОБРЕтения „.

К А BTOPCHolNV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4166823/31-25 (22) 24. 12.86 (46) 15.06,88. Бюл. Р 22 (71) Гомельский политехнический институт (72) В.П. Ставров и В.M. Ткачев (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1157406, кл. G 01 0 11/14, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ СЖИМАКЩИХ ВИСКОЗИМЕТРОВ С НЛОСКОПАРАЛJKHbHblMH ПЛИТАМИ (57) Изобретение относится к технике измерения вязких свойств веществ и может быть применено при градуировке сжимающих вискозиметров (В). Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство для градуировки сжимающих В с плоскопараллельными плитами (П) содержит сосуд с образцовой жидкостью в виде цилиндра, жестко связанного с другой плитой, и образ„„SU„, 3402845 А1 цового капиллярного В. При неизменной площади отверстия и постоянной скорости перемещения П расход образ цовой жидкости через капилляр постоянный и постоянно усилие сопротивления.

Поэтому лишь только в одном положении

П оно равно сопротивлению, оказываемому деформированию вязкого диска, что приводит к пятикратному увеличению погрешности воспроизведения коэффициента вязкости за счет погрешности отсчета расстояния между плитами. ,Для устранения указанного недостатка на поршне жестко и соосно калиброванному отверстию установлена игла, радиус которой изменяется пропорционально расстоянию между П в степени

5/2. При этом наибольшее его значение, равное радиусу калиброванного отверстия, соответствует положению. полного смыкания П градуируемого 3.

1 HJI

140284 5 иО (2) 0 =рБ,Й, (3) Изобретение относится к технике измерения вязких свойств веществ н может быть Использовано при градуировке сжимающих вискозиметров пред% 5 назначенных для исследования высоковязких веществ — расплавов полимеров, битумов, суспензий и т.п.

Цель изобретения — повышение точности градуировки. 10

Усилие F деформирования вязкого диска между плитами сжимающего вискозиметра выражается формулой

Зд,v

F — ю

2ЯЬ (1)

15 где †.коэффициент вязкости» м, — скорость перемещения плит

Ч - объем днформируемого вязкого диска, 20

h — расстояние между плитами (толщина диска), Из формулы (1) следует, что в процессе деформирования вязкого вещества усилие увеличивается обратно пропор- 25 ционально пятой степени толщины диска.

В процессе градуировки вискозиметра с применением известного устройства расход образцовой жидкости черен капилляр равен

Q=Sv где Б - площадь поршня.

С другой стороны, расход жидкости З5 зависит от давления на входе в капилляр и площади сечения капилляра: где р — коэффициент расхода, зависящий от диаметра отверстия . и вязкости образцовой жидкости (от числа Рейнольдса), Бо- площадь отверстия . 45 и — напор на входе в отверстие, g — ускорение силы тяжести.

При неизменной площади отверстия и постоянной скорости перемещения плит расход образцовой жидкости че- 50 рез капилляр постоянный и постоянно усилие сопротивления. Поэтому лишь только в одном положении плит оно равно сопротивлению, оказываемому деформированию вязкого диска с коэф" фициентом у вязкости (1), и только в этом положении известным устройст." вом воспроизводится коэффиииент f вязкости. Воспроизводимые в других положениях значения отличаются от ь

С. р поскольку отличаются усилия гидравлического сопротивления от значения, вытекающего из формулы (1) . При этом погрешности отсчета положения плит приводят к пятикратному увеличению погрешностей воспроизведения усилия и, следовательно, значению коэффициента вязкости. Это следует из формулы (1) .

В предлагаемом устройстве площадь отверстия капилляра переменная, она изменяется с изменением расстояния между плитами, В положении, соответствующем моменту отсчета при градуировке (т.е. фиксированному значению

h), усилие деформирования равно значению, вытекающему из формулы (1), При смыкании плит оно увеличивается поскольку уменьшается расход образцовой жидкости по мере перемещения иглы.

Так как радиус иглы изменяется пропорционально расстоянию между плитами в степени S/2, то площадь отверстия капилляра и соответственно расход образцовой жидкости пропорциональны пятой степени расстояния между плитами. Это соотношение справедливо по крайней мере вблизи точки отсчета коэффициента вязкости, т.е. при малых значениях радиуса иглы, Таким образом, изменение -расхода в зависимости от положения плит удовлетворяет соотношению, вытекающему из формул (1)-(3):

27 FhÂS ()

3lV2

Зависимость гидравлического сопротивления от расстояния между плитами при градуировке соответствует аналогичной зависимости при испытаниях вязкого вещества с коэффициентом вязкости . В силу этого удается избежать пятикратного возрастания погрешности воспроизведения коэффициента вязкости из-за погрешности отсчета расстояния между плитами, в результате чего повышается точность градуировки вискозиметра.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез.

Устройство содержит цилиндр 3 с образцовой жидкостью 5 и поршень 4.

Плоскопараллельные плиты 1 и 2 градуируемого вискозиметра связаны с цилиндром 3 н поршнем 4. Поршень 4

140284 установлен в цилиндре 3 с возможностью перемещения при сближении плит.

С поршнем 4 связана игла 7, проходящая соосно через отверстие в капилля- .

5 ре 6.

Устройство работает следующим образом.

Под действием приложенного к плите 1О

1 усилия F поршень 4 перемещается, вытесняя из цилиндра 3 образцовую жидкость 5. Образцовая жидкость вытекает через капилляр 6. При этом по мере сближения плит уменьшается толщина слоя жидкости в цилиндре, Игла 7 перекрывает отверстие в капилляре 6 тем больше, чем меньше расстояние между плитами, обеспечивая (благодаря своей конфигурации), увеличение гидравлического сопротивления обратно пропорционально пятой степени расстояния между плитами. Гидравлическое сопротивление образцовой жидкости независимо от изменения расстояния сост- 25 ветствует гидравлическому сопротивлению испытываемого вязкого вещества, следовательно, воспроизводимое устройством значение коэффициента вязкости соответствует значению коэффициента вязкости испьп магас мого вязкого вещества, а погрешности от<.чета рас— стояния между плитами не приводят к пятикратному увеличению погрешности воспроизведения коэффициента вязкости, чем обеспечивается повышение точности градуировки вискозиметра.

Формула из обр ете ния

Устройство для градуировки сжимающих вискоэиметров с плоскопараллельными плитами, содержащее цилиндр для образцовой жидкости, имеющий калиброванное отверстие и связанный с одной из плит, и поршень, связанный с дру» гой плитой, установленный в цилиндре с возможностью перемещения при сближении плит, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуировки, на поршне жестко и соосно с калибровочным отверстием установлена игла, радиус которой выполнен переменным, пропорционально расстоянию между плитами в степени 5/2, причем наибольшее его значение, равное радиусу калиброванного отверстия, соответствует положению полного смыка" ния плит градуируемого вискоэиметра.

ВНК!ПИ Заказ 2846/29 Тираж 847 Подписное

Прпи зв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4