Ротаційний віскозиметр

Ротаційний віскозиметр, що містить електричний двигун, чутливий елемент, що складається з конструктивно подібних блоків, поміщений безпосередньо у вимірюване середовище, перетворю 3 напрямного пристрою, жорстко закріпленого на його корпусі, на горизонтально розташованій штанзі з можливістю переміщення і закріплення, штанга жорстко закріплена на корпусі втулки, встановленої на валу двигуна, з можливістю переміщення у вертикальному напрямі і закріпленні в будь-якій точці вала, конструктивний блок встановлений на штанзі так, що велика площа його поперечного перерізу розташована по напряму обертання вала двигуна. Конструктивні елементи можуть мати форму воронки, конуса, порожнистої піраміди жорстко сполученою з патрубком, що має прямокутний або еліптичний перетин. В принципі конструктивний блок може складатися з двох будь-яких елементів, перший з яких має велику площу поперечного перетину, другий меншу. Але вони повинні бути встановлені горизонтально і так, щоб елемент з великим перетином був розташований по напряму обертання валу двигуна. Віскозиметр (Фіг.1) містить двигун 1, на валу якого 2 за допомогою втулок 3 і штанг 4, жорстко закріплених на корпусах втулок, встановлені за допомогою направляючих пристроїв 6 конструктивних елементів 5, виконані у вигляді жорстко і співвісних сполучених порожнистій пірамідальній ємкості 5а і патрубка 5б прямокутного перетину (Фіг.3). При цьому перетин валу 2 двигуни і каналів у втулках 3 мають форму чотири або шестигранника для запобігання повороту втулок на валу, штанги 4 і канали 7 (Фіг.2) в направляючих пристроях 6 мають квадратні або прямокутні перетини для спрощення установки конструктивних блоків 5 в горизонтальному положенні і незмінності вказаного положення при їх переміщенні по штанзі, що направляють пристрої 6 жорстко кріпляться до корпусу конструктивних блоків, втулки на валу двигуна і конструктивні блоки на штангах встановлюються в заданих положеннях за допомогою затискних болтів. Робота віскозиметра здійснюється таким чином. Перед зануренням в досліджуване середовище конструктивні блоки 5 віскозиметра за допомогою втулок 3 встановлюються так, щоб, по-перше, блоки охоплювали максимальну глибину об'єкту, і, по-друге, за допомогою направляючих пристроїв 6 встановлюється оптимальна відстань блоків на штанзі 3 від валу 2 двигуни 1. Перше дозволяє мінімізувати погрішність вимірювання від розшарування досліджуваного дисперсного середовища, друге - встановити заданий діапазон вимірювання і задану чутливість до зміни в'язкості. Після цього чутливий елемент занурюється в 44486 4 досліджуване рідке середовище, двигун підключається до джерела живлення, що приводить в обертання його вал. В процесі обертання досліджуване середовище безперервно циркулює усередині конструктивних елементів. При мінімальній в'язкості відставання швидкості руху середовища в конструктивному елементі від швидкості руху конструктивного елементу в середовищі, що знаходиться в об'єкті, незначна, тому протидія обертанню надає в основному сила тертя рідини об зовнішні і внутрішні стінки конструктивних елементів. При збільшенні в'язкості відставання швидкості руху середовища в конструктивному елементі від швидкості його руху в середовищі зростає, що приводить до різкого збільшення опору середовища, що знаходиться усередині конструктивного елементу обертанню чутливо елементу віскозиметра в досліджуваному середовищі. В даному випадку ефективно протидіє обертанню конструктивних елементів замикаючий ефект. Даний ефект з позицій принципу крайності, представляється так. Якщо конструктивний елемент виконаний, наприклад, у вигляді патрубка однакового діаметру з тонкою стінкою, то при обертанні досліджуване середовище вільно проходить через патрубок і чинить незначний опір руху конструктивного елементу. Якщо патрубок закрити, то опору руху надаватиме площу поперечного перетину патрубка, через який рідина не проходить. Запорний ефект має проміжне положення - опір обертанню в даному випадку надає середовище, яке рухається в конструктивному елементі із швидкістю меншої швидкості руху даного елементу в досліджуваному середовищі. Вимірювання в'язкості може здійснюватися за швидкістю обертання валу двигуна, при використанні двигуна з м'якою характеристикою. В даному випадку швидкість обертання валу визначається частотним датчиком 8, вихідний сигнал якого сприймається приладом 9 з шкалою, проградуйованою в одиницях вимірювання в'язкості. Вимірювання в'язкості може здійснюватися по потужності, споживаній двигуном, вал якого обертається з постійною швидкістю. В даному випадку, може вимірюватися сила струму, споживаного двигуном, яка буде пропорційна силі протидії досліджуваного середовища обертанню конструктивних елементів. Джерела інформації 1. Ротаційний віскозиметр (Авторське свідоцтво СРСР №1441265 від 20.03.96. Бюл. №8) 2. Ротаційний віскозиметр (Патент України на корисну модель №33455, Бюл. №12, 2008 p.) 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 44486 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601