Ротационный вискозиметр

Ротационный вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Распубпнк (11): б 19829 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) ЗаявленоОЦ)277 (21) 2447831/18-25 (5l) и Кл.2 с присоединением заявки ИСу 0l )т 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР яо делам изобретений н,открытнй (23) Приоритет{43) Опубликовано150878. Бюллетень % 30 (53) УДК 532.137 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 280б78 (72) Авторы изобретения

Г.Х.Вяльямяэ, Х.В.Рандма, A.Ý. Ряни, С.A Сеппель, Л.К.Эйнер, И.И.Тильк и Б,И.Гордон

Государственный научно-исследовательский и проектный институт силикатного бетона автоклавного твердения и Таллинский политехнический институт (71) Заявители (54) РОТАЦИОННЦЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к промышлейности строительных материалов, в частности к приборам для определения реологических параметров дисперсных сред.

Известен ротационный вискозиметр 5 содержащий наружный, внутренний и два охранных цилиндра, измерительный вал, при этом между торцами внутреннего и охранного цилиндров установлены эластичные прокладки (1) . Ю

Однако известный вискозиметр не обеспечивает высокой точности измерения °

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является ротационный вискозиметр, содержащий термостатированную камеру для исследуемой среды с установленным в ней соосно цилиндром, соединенным с приводом вращения посредством ведущего и ведомого валов с упругим элементом между ними, -преобразователь момента и измерительную систему, преобразователь момента выполнен в виде омического датчика (2) .

Момент, воздействующий на цилиндр, поворачивающийся в термостатированной камере с исследуемой средой, вызывает закручивание упругого элемента. С помощью измерительной системы осуществляют измерение угла закручивания упругого элемента, при этом показывающий прибор, соединенный с измерительной системой, показывает величину крутящего момента. Точность измерения крутящего момента 1 3%.

Однако для более точного измерения крутящего момента необходим большой угол закручивания упругого элемента, составляющий почти Зб0 С. Это о ведет к необходимости применения пружины повыаенной упругости, что, в свою очередь, ограничивает применение прибора данной кон струкции для измерения других реологических характеристик, например времени релаксации напряжений as-за малой точности измерены я этих величин .

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что s предлагаемом ротационном вискозиметре преобразователь момента выполнен s виде магнитной системы, содержащей постоянный магнит и магнитопровод из магнитомягкого материала, датчик XQJtла, расположенный в воздушных зазорах магнитной системы, причем магнитная система соединена с упругим элементом, 619829 а датчик Холла подключен к измерит ел ь ной си ст еме.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ротационный вискозиметр; на фиг. 2 преобразователь момента.

Ротационный вискозиметр содержит термостатированную камеру 1 для исследуемой среды с цилиндром 2, установленным в камере, привод вращательного движения, включающий питаемый от управляемого выпрямителя 3 двигатель 4 постоянного тока, тахогенератор 5, находящийся на общем валу с 10 двигателем 4,и редуктор 6. Цилиндр 2 соединен с приводом вращения посредством вертикальных валов — ведущего вала 7 и ведомого вала 8, к которым смонтированы верхний диск 9 и нижний диск 10. Между укаэанными дисками установлен упругий элемент 11 в виде плоской пружины,. закрепленной одним концом к держателю 12„ смонтированному на верхнем диске 9, а другим концом - к держателю 13, смонтированному на нижнем диске 10. Кроме того, вискоэиметр снабжен измерительной системой, включающей показывающий прибор 14 с источником тока 15.

На нижнем диске 10 установлен преобразователь момента 16, выполненный в виде магнитной системы, содержащей постоянный магнит 17 и магнитопровод

18 из магнитомягкого материала и датчик Холла 19, расположенный в возЗО душных зазорах магнитной системы и прикрепленный к нижнему диску 10 посредством основания 20 ° Ширина воздушных зазоров фиксируется перемычками 21 иэ немагнитного материала. 35

Магнитопровод 18 прикреплен к пластине 22, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль своей продольной оси в отверстиях упоров 23, смонтированных на нижнем диске 10. 40

При этом один конец пластины 22 испытывает,давление от пружины 24, а другой конец за счет этого прижат к держателю 12 верхнего диска 9.

С помощью токовых электродов 25 и

26 на датчик Холла 19 подается посто- 45 янный стабилизированный ток. Да чик

Холла 19 подключен к показывающему прибору 14 с помощью потенциальных электродов 27 и 28, а питание и съем сигнала с датчика Холла 19 осущест- 50 вляется через контактные кольца 29.

Принцип работы ротационного вискозиметра основан на измерении крутящего момента„ величина которого пропорциональна вязкости исследуемой среды, при постоянной скорости вращения рабочего органа. Постоянство скорости вращения двигателя 4,а, следовательно, и рабочего органа, под- б держнвается системой автоматической стабилизации, для осуществления которой введена отрицательная обратная связь по напряжению тахогенератора 5.

Вращательное движение от двигателя 4 через редуктор б передается на ведущий вал 7, ведомый вал 8 и цилиндр 2.

При вращении цилиндра 2 в исследуемой смеси возникает крутящий противодействующий момент, величина которого зависит от вязкости исследуемой среды. Под действием этого крутящего момента происходит деформация упругого элемента 11. Противодействующий со стороны исследуемой среды крутящий момент измеряется преобразователем момента 16, выполненным в виде магнитной системы с постоянным магнитом 17 и магнитопроводом 18, и снабженным датчиком Холла 19. Так как датчик Холла 19 укреплен на нижнем диске 10, а магнитная система опирается через пластину 22 на держатель

12 верхнего диска 9, то при взаимном перемещении дисков 9 и 10 происходит взаимное перемещение магнитной систе-. мы относительно датчика Холла 19 °

Вследствие этого между потенциальными электродами 27 и 28 датчика Холла 19 возникает напряжение, пропорциональное моменту, а, следовательно, и вязкости исследуемой среды. Напряжение передается на измерительный прибор 28 через контактные кольца 29.

Выполнение преобразователя момента в виде магнитной системы с датчиком Холла, позволяющее испольэовать различную чувствительность зон датчика Холла к магнитному полю, обеспе-" чивает повышение точности измерения (погрешность составляет не более 1Ъ) .

При этом возникает возможность испольэовать упругий элемент с меньшей упругостью, так как угол закручивания у данного ротационного виско- зиметра менее 1,5 . Это позволяет исо пользовать предложенный вискозиметр для измерения таких реологических характеристик, как например, время релаксации напряжейий.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий тремостатированную камеру для исследуемой среды с установленным в ней соосно цилиндром, соединенным с приводом вращения посредством ведущего и ведомого валов с упругим элементом между ними, преобразователь момента и измерительную систему, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, преобразователь момента выполнен в виде магнитной системы, содержащей постоянный магнит и магнитопровод иэ магнитомягкого материала, датчик Холла, расположенный в воздушных зазорах магнитной системы, причем магнитная

619829

11

- 2V 9

10

Риг. /

Составитель H.Ïëoòíèêoàà

Заказ 4497/39 Тираж 1112 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

Филиая ППП Патент, г. ужгород. ул. Проектная, 4 система соединена с упругим элементом, а датчик Холла подключен к измерительной системе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 231209, кл. Q Ol 11/14, 1967.

2. Белкин И.М. и др. Ротационные вискозиметры, М., Машиностроение, 1968, с. 191-192.