Капиллярный вискозиметр

Капиллярный вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАпетЕ

ИЗОБРЕТЕНМЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l). Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 2%1076 (2!) 2415138/18-25 (>1)I594i33

Сотов Севетеннз

Соцнапиетнчетеине

Реепу6янн

2 (SI) N. Кл. с присоединением заявки Ю

Q p1 H l l/08 (еерщетеееетД ееветет

Вееете 1еееетрее ВВеР ее дееев егееретееее е ellpllTII

- (23) Приоритет . (43) Опубликовано 2502.78.Бтоллетень М 7 (53) УДК 532.137 tpae. 81 (45) Дата опубликования описания 0502у8

{72) Авторы изобретения

A . Б . Быстров, В. П. Кондрат ьев, В .И. Никаноров, И.Г.Мартемьянова н .В.П.Mopoaos

Специальное конструкторское бюро Института (71) Заявитель нефтехимического синтеза им. A.Â.Toï÷èåâà (54) КАПИЛЛЯРНЫИ ВИСКОЗИИЕТР

Изобретение относится к технике точного приборостроения и может быть использовано в. химической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности. 5

Известны капиллярные вискозиметрй,. в которых усилие предварительно сжатой пружины передается на поршень, выдавливающий исследуемая материал иэ камеры, и перемещение которого lp измеряется соответствующим средством измерения.

В таких приборах для получения зависимости вязкости от напряжения сдвига, определяемого величиной пе- тз репада давления на капилляре, и скорости сдвига, определяемой скоростью истечения материала через капилляр, применена.:тарированная пружина, создающая изменяющееся .в процессе пе- ® ремещения поршня давление на исследуемый материал,.помещенный в камере и соответственно создающий перемен» ную скорость его истечения из «апилляра.

26

Величина перемещения поршня от его начального положения однозначно определяет текущее значение давления в камере и величину напряжения сдвига, а скорость перемещения поршня2 объемную скорость истечения исследуемого материала через капилляр или скорость сдвига.

Ввиду линейности зависимости усилия, создаваемого пружиной, от величины перемещения при малых величинах хода поршня внскозиметра при малых значениях усилия, возникают погрешности измерения (регистрации) этих малых усилий, причем чем больше диапазон изменений рабочих усилий прибора, тем больше величина погрешности измерений.

Известен также капиллярный внско эиметр, содержащий корпус с закрепленными в нем камерой с поршнем и расположенным в ее нижней торцовой части капилляром, пружинным нагружавшим устройством, обеспечивающим сопряжение плоской поверхности пружин с профилированной поверхностью корпуса, систему измерения.

Нагружающее устройство капилляр-.. ного вискоэиметра выполнено в виде плоских пружин, сопряженных в напряженном состоянии с профилями определенной форвее, крторьте изменяют жесткость нагружающего устройства (пружин) с изменением усилия при рабочем ходе

594433

В таком капиллярном вискозиметре с умен ьшен и ем усили я увеличивается действующая длина пружины, что приводит к уменьшению жесткости. нагружающего устройства и увеличению хода поршня на ту же величину изменения усилия при малых его значениях.

Однако для изготовления профилей приходится применять копировальную технику и проводить последующую их доводку вручную по шаблону рабочими высокой квалификации — лекальщиками, что сказывается на стоимости изготовления прибора и на точности измерений этим прибором.

Кроме того, применение таких профилей не позволяет проводить коррекцию получаемой зависимости для компенсации неучтенных при расчете, построении и изготовлении профиля факторов.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Достигается это тем, что профилированная поверхность выполнена ступенчатой с размещенными на ее горизонтальных участках опорами.

Использование кусочно-линейного аппроксимирования функциональной зависимости между ходом и усилием нагружающего устройства позволяет про- . водить сопряжение плоских пружин не со сплошным профилем, как в известном вискозиметре, а опирать их только в некоторых точках на ряд разновысоких опор, расположенных вдоль по длине пружин. Местоположение опор и их высота определяются в этом случае принятой кусочно-линейной аппроксимацией.

На чертеже изображен предлагаемый вискозиметр.

Вибкозиметр имеет камеру 1 с исследуемым материалом 2, выдавливаемым через капилляр 3 усилием предварительно напряженных плоских пружин

Усилие этих пружин передается на поршень 5 через шток б, соединенный с пружинами при помощи шарнирных. рычагов 7. Пружины 4 закреплены в кор усе 8, имеющем ступенчатый профиль 9, на котором. установлены опоры 10, к ним прижимаются пружины 4 при их взведении.

Для взведения пружинного нагружающего устройства в вискозиметре имеется подъемный механизм, состоящий из винта 11, установленного в нарезной части винта 11 маховика 12, закрепленного в корпусе .13, обеспечивающем его свободное вращение. Винт 11 снабжен цанговым захватом 14, запертым цилиндром 15, который кинематически связан со спусковым устройством 16.

Со штоком 6 вискоэиметра связано средство измерений (регистрации) переме|цений штока 6 (не показано).

Капиллярный вискоэиметр работает следующим образом.

Перед началом измерений вращением маховика 12 подъемного механизма опускают цанговый захват 14 до захвата верхнего торца штока б, После этого вращением маховика 12 поднимают шток

6 в верхнее положение. При этом плоские пружины изгибаются по закону, определяемому расположением опор 10.

С началом измерений с помощью спускового устройства 16 подъемом цилиндра 15 открывают цанговый захват 14, освобождая пружины 4. Пружины 4, находящиеся в. напряженном состоянии, распрямляются и толкают шток б и поршень 5, выдавливающий исследуемый материал 2 из. камеры 1 через капилляр 3.

По мере распрямления пружин 4 снижается перепад давления в капилляре, где течет исследуемый материал 2, и соответственно уменьшается скорость его истечения, а следовательно, и скорость перемещения. поршня 5.

Измеряемые величины напряжения сдвига определяются через величину хода пружины от ее начального напряженного .положения по тарировочной кривой, зависящей от. форьы изгиба пружин 4, определяемой расположением опор 10 согласно принятой кусочно-линейной аппроксимации.

Величина скорости сдвига определяется через скорость перемещения поршня 5. Для определения этих величин со штоком связано измерительное или регистрирующее устройство.

Повышение точности измерений велФ чины усилия с уменьшением его значения производится за счет увеличения величины. хода штока б при распрямлении пружин 4. Это достигается тем, что при распрямпении пружин вследствие перехода точки касания пружин с одной из опор на другую изменяется свободная (действующая) длина этих пружин, а значит и величина рабочего хода на одно и то же приращение. усилия.

В практике реологических исследований для изображения зависимостей, характеризующих течение материалов, принят логарифмический масштаб, поэтому целесообразно, чтобы зависимость между измеряемой величиной, перемещением штока б, и величиной, вычисляемой напряжением сдвига, была бы логарифмической. Эта функция может быть получена только в определенных пределах.

В предлагаемом вискозиметре число точек сопряжения пружин с профилем ограничено, и каждый элемент сопряжения может быть установлен и подогнан отдельно, что позволяет проводить

594433

Формула изобретения

Составитель H.Ïëîòíèêoâà

Редакто Т.ф еева Тех ел Н.АндРейчук Корректор ."мал на

Заказ 826/44 Тираж 1011 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 коррекцию получаемой функции после изготовления профилей.

Нагружакпцее устройство может быть выполнено беэ применения малопроизводительных копировальных станков и не требует последующей лекальной до5 водки, что существенно скажется на стоимости изготовления устройства.

Ввиду того что для создания необходимого хода поршня нужно применить р достаточно длинные плоские пружины, число точек сопряжения пружин с про-. филем можно увеличить, что позволит иметь высокую точность аппроксимации принятой. функции,в связи с чем величиНа погрешности предлагаемого прибора не будет заметно превышать погрешность измерений при использовании сплошног профиля.

Капиллярный вискоэиметр, содержащий корпус с закрепленными в нем камерой с поршнем и расположенным в ее нижней торцовой части капилляром, пружинным нагружающнм устройством, обеспечивающим сопряжение плоской поверхности пружин с профилированной поверхностью корпуса, систему измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, профилнрованная поверхность выполнена ступенчатой с размещенными на ее горизонтальных участках опорами.