Способ контроля вязкости жидкостей

Способ контроля вязкости жидкостей

Реферат

Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, нефтехимической и др.

Известен способ контроля вязкости жидкости (А.с. №1518723 СССР, МКИ G01N 11/00. Барботажный вискозиметр / М.М.Мордасов, В.И.Гализдра, Д.А.Дмитриев // Опубликовано 30.10.89. Бюл. №40), включающий формирование при заданном расходе пузырьков газа одинакового диаметра на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, подъем пузырька газа в контролируемой жидкости, фиксацию выхода пузырька, измерение времени подъема пузырька, по которому судят о вязкости. Недостатками рассматриваемого способа являются необходимость большого количества контролируемой жидкости и невозможность получения пузырьков газа одинакового диаметра.

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля вязкости жидкостей (патент РФ №2094770, МКИ G01N 11/10. Вискозиметр / В.Г.Ушаков, Д.А.Шафорост // Опубликовано 27.10.97. Бюл. №30), включающий формирование в контролируемой жидкости пузырька газа заданного объема путем заполнения емкости для газа, измерение скорости подъема пузырька газа в жидкости, по которой судят о вязкости.

Недостатком способа контроля вязкости, принятого за прототип, является необходимость использования в процессе измерения большого количества жидкости.

Такой признак прототипа, как формирование пузырька газа в контролируемой жидкости, совпадает с существенным признаком заявляемого способа.

Технической задачей является разработка способа контроля вязкости жидкостей, обеспечивающего возможность измерения в малом объеме жидкости. Данная техническая задача решается путем измерения отрывного объема пузырька, по которому судят о вязкости.

Сущность способа заключается в том, что формируют пузырек газа при заданном расходе на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, и измеряют отрывной объем пузырька как функцию вязкости.

При подаче газа на вход газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, стенка пузырька изгибается над отверстием трубки и принимает сферическую форму. Если вязкость жидкости мала, то пузырек газа отрывается от газоподводящей трубки, когда подъемная сила начинает преобладать над силой поверхностного натяжения. На пузырек газа в вязких жидкостях действует сила вязкого трения, по сравнению с которой сила поверхностного натяжения пренебрежимо мала. Влияние силы вязкого трения обусловливает то, что при дальнейшей подаче газа пузырек не отрывается от газоподводящей трубки, а приподнимается над ней. Объем пузырька продолжает увеличиваться за счет газа, поступающего через газовую перемычку, которая при преобладании подъемной силы рвется. Подача газа в пузырек прекращается, и он начинает свободно подниматься. Кинематическая вязкость ν_ж при этом определяется по формуле:

где k₁ - коэффициент пропорциональности, Q - расход газа, V_o - отрывной объем пузырька, g - ускорение свободного падения.

Таким образом, вязкость жидкости определяется путем измерения отрывного объема пузырька газа, который образуется на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, при подаче на ее вход газа с заданным расходом.

Предложенный способ контроля вязкости жидкостей является пожаро- и взрывобезопасным, требует малых энергозатрат, обеспечивает возможность измерения малых количеств жидкости, исключает операцию формирования пузырьков газа заданного объема.

Способ измерения вязкостей жидкостей, включающий формирование пузырька газа при заданном расходе на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, отличающийся тем, что измеряют отрывной объем пузырька, по которому судят о вязкости.