Ротационный вискозиметр

Ротационный вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с Щ о евнв Ф то и ; 555 злата

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТ6ДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.01,76 (21) 2306288/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77, Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования опнсания 0..07.77 (5i) М. Кл.

G 01 N 11,14

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

532.! 37 (088Я (?2) Авторы изобретения

С. В. Ломазов, Л. А. Бердичевский и Н. M. Ковтун (?1) Заявитель (54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к устройствам для исследования реологических характеристик вязко-пластичных сред, в частности для измерения вязкости расплавов с помощью вращающихся тел, и может быть использовано в машиностроительной, химической промышленности и металлургии.

Известен ротационный вискозиметр, содержащий термостатировашьй сосуд с коаксиально расположенным в нем щупом датчика крутящего момента, который выполнен в виде цилиндра, под- 1р вешенного к упругой пластине с наклеенными на ней тензодатчиками, причем термостатированный сосуд соединен с приводом вращения (1) .

Недостатком ротационного вискозиметра является низкая точность измерений вязкости иссле- 1а дуемых расплавов именно в момент фазового перехода в результате наличия концевых эффектов и неоднородности температурного поля.

Кроме того, конструкция ротационного вискозиметра не обеспечивает смену цилиндров, что gp обусловливает необходимость очистки цилиндров после каждого измерения и затрудняет тем самым обслуживание вискозиметра.

Ближайшим техническим решением является ротационный вискознметр для измерения вязкости расплавов, содержащий коак спальные наружный и внутренний цилиндры, помещенные в термостат и соединенные ". приводом, в кольцевом зазоре между указанными цилиндраъм расположен полый цилиндр, соединенный с измерительной системой (2) .

Недостатком ротационного вискоэиметра цля измерения вязкости расплавов является недостаточная точность измерений во время фазового перехода, вызванная неоднородностью температурного поля в зазоре между цилиндрами, а также нарушением соосности коаксиальных цилиндров.

Целью изобретения является повышение точ. ности измерений вязкости во время фазового перехода.

Это достигается тем, что боковая поверхность наружного цилиндра снабжена попарно расположенными лопастями, направленными своими винтовыми поверхностями навстречу друг другу.

На чертеже представлена схема ротационного вискозиметра для измерения вязкости расплавов.

Ротационный вискозиметр для измерения вязкости расплавов содержит неподвижный цилиндр 1 и два соосных вращающихся цилиндра 2 и 3

Неподвижный цилиндр 1 помещен в кольцевой зазор между цилиндрами 2 и 3 и подвешен с по555323 мощью двух связанных тяг 4. Соосные цилиндры закреплены в шпинделе привода вращения 5 с помощью штока, имеющего конус Морзе. Тяги 4 упираются своими вырезами в упругие пластины 6, на которые наклеены тензометрические датчики 7, и подвешены на шелковой нити 8, регулирую цей сооспость цилиндров 1,2 и 3. Блок цилиндров 1,2и

3 помещен в термостатированный сосуд 9, который может перемещаться в вертикальном направлении.

На наружной боковой поверхности цилиндра 2 наварены лопасти 10, а в донной части цилиндров выполнены отверстия.

Ротационный вискозиметр работает следующим образом.

Неподвижный цилиндр устанавливают коаксиальнов кольцевой зозор между двумя соосными вращающимися цилиндрами при помощи предметного столика. Термостатированный вискозиметрический сосуд, в котором находится исследуемый расплав, поднимают, при этом блок коаксиальных цилиндров погружаегся в расплав, Через отверстия в донной части цилиндра 2 расплав поступает в зазор. Привод вращает подвижные цилиндры. Лопасти в виде правого и левого винта, расположенные на наружной боковой поверхности внешнего вращающегося цилиндра, создают принудительное движение расплава и обеспечивают однородность температурного поля в зазоре между цилиндрами. В результате вязкого трения на неп цвижный цилиндр передается момент, который уравновешивается возникающим моментом упру: их -з..п-н. Тензомегрические датчики регистрир-, - .,еформацию, пропорциональную моменту, p сил пластины, и передают информагпгю на э..:;;-,;:.>нпо-измерительную схему.

Диапазон регистрации крутящего момента с помощью тензодагчиков разбит на 4 подциапазона, отличающихся оцин от цругого на порядок. Отдельпый комплекс тензодатчиков, включенных в мостовую схему по принципу компенсации температурных измерений их сопротивлений, регистрирует соответс гвующий поддиапазон крутящих моментов.

Поддиапазоны обслуживаются независимыми каналами тензометоического усилителя, которые имеют выход на свой шлейф гальванометра осциллографа. Настроику усилителя производят так, что каждый поддиапазон растягивается на всю шкалу показаний соответствующего гальванометра осгвгллографа. Такал электронно-измерительная схема предусматривает автоматическую регистрацию крутящего момента упругих сил пластины в каждом подщгапазоне с одинаковой относительной погрешностью.

5 Использование изобретения позволяет получить высокую точность измерений вязкости расплавов в момент фазового перехода в результате однородности температурного поля расплава в кольцевом зазоре между цилиндрами, что достигается нали10 чием установленных попарно на наружной боковой поверхности внешнего цилиндра лопастей, направленньтх своими винтовыми поверхностями навстречу друг другу.

Наличие отверстий в донной частиврашающихся

15 цилиндров облегчает заполнение кольцевого зазора исследуемым расплавом.

Разборная конструкция коаксиальных цичиндров обеспечивает удобство наладки, смотра, очистки и покраски кольцевого зазора и самих цилинд о ров, что повышает эффективность контроля и сокращает время сборки и наладки.

Кроме того, усовершенствованная электронно-измерительная схема предлагаемого ротационного вискозиметра облегчает обработку результа25 тов измерения стабильной идентичностью относительных погрешностей во всем диапазоне измерения вязкости исследуемого расплава.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр для измерения вязкости расплавов, содержагций коаксиальные наружный и внутренний пилиндры, помещенные в термостат и соединенные с приводом, в кольцевом

35 зазоре между которыми расположен полый цилиндр, соединенный с измерительной системой, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений вязкости во время фазового перехода, боковая поверхность наружного цилинд; ра снабжена попарно расположенными лопастями, направленными своими винтовыми поверхностями навстречу друг другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР У 129871, М.

Кл G 01 N 11/12, 1959.

2. "Заводская лаборатория", Сб. статей. "Машины и приборы для испытания материалов", М., "Металлургия", 1971, с. 84-89 (прототип) .

6 7

Составитель Н. Плотя икова

Тс>ред М. Левицкая Корректор С. Шекмар

Редактор О. Стенина

Заказ 452/20

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

Тираж 1101 Подписное

IJHHH11H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскал наб., д. 4/5