Ротаційний віскозиметр

1. Ротаційний віскозиметр, що містить електричний двигун, чутливий елемент - ротор, перетворювач і вимірювальний прилад, який відрізня 3 об'єму середовища в зоні обертання чутливого елементу, у формуванні результату виміру і підвищення за рахунок цього чутливості віскозиметра до зміни в'язкості і точності результату виміру. Рішення вказаної задачі досягається за рахунок того, що в прототипі, що містить електричний двигун, на валу якого за допомогою горизонтальних кронштейнів встановлений чутливий елемент, перетворювач і вимірювальний прилад, чутливий елемент - ротор виконаний з конструктивно подібних блоків, кожен з яких містить не менш 2-х дугоподібних пластин, розташованих паралельно одна інший і встановлених на валу за допомогою горизонтальних кронштейнів, причому кожна з пластин є частиною кола з центром, розташованим на осі валу, який обертає чутливий елемент, а пластини кожного блоку зміщені відносно одна інший з можливістю руху по різних траєкторіях, що не унеможливлює порушення показності контрольованого середовища в зоні обертання чутливого елементу, до неучету при формуванні результату виміру в'язкості середовища що знаходиться в межах відстані від осі обертання чутливого елементу до першої дугоподібної пластини, і до зниження точності виміру, а відповідно до корисної моделі чутливий елемент віскозиметра складається із закріпленого на валу двигуна і встановленого співісно з ним порожнистого циліндра, закритого зверху і відкритого знизу (у вигляді перевернутого стакана), в стінках якого вирізані вікна, центри яких знаходяться на рівних відстанях один від одного по вертикалі і по горизонталі, в проміжках між вікнами на корпусі порожнистого циліндра на рівній відстані один від одного і перпендикулярно його осі закріплені диски, при цьому розміри вікон в стінках порожнистого циліндра послідовно зростають в напрямі від низу до верху. Схема пропонованого ротаційного віскозиметра приведена на Фіг.1, на Фіг.2 показано розташування вікон в корпусі порожнистого циліндра по вертикалі, на Фіг.3 - розташування вікон в корпусі порожнистого циліндра по горизонталі. Ротаційний віскозиметр містить електричний двигун 1 з м'якою характеристикою, на валу якого 2 закріплений чутливий елемент - ротор, що складається з порожнистого циліндра 3, відкритого знизу і закритого зверху (у вигляді перевернутого стакана), в стінках якого вирізані вікна 5, центри яких розташовані на рівній відстані один від одного по вертикалі і по горизонталі, в проміжках між вікнами на корпусі циліндра 3 на рівній відстані h один від одного закріплені диски 4, розташовані перпендикулярно осі циліндра 3, диск 6 з вмонтованим в нього постійним магнітом 7, лічильник імпульсів 8, перетворювач 9 і вимірювальний прилад 10. При цьому диск 6 закріплений на валу 2 двигуна 1, а розміри вікон 4 в корпусі порожнистого циліндра 3 зростають послідовно в напрямі від низу до верху. Число дисків 4 і їх діаметр вибирається залежно від заданого значення порогу чутливості віскозиметра до зміни в'язкості. Відстань h між дисками по вертикалі визначається, по-перше, заданою 60772 4 чутливістю віскозиметра до зміни в'язкості і, подруге, дозволеними габаритами чутливого елементу. Робота пропонованого віскозиметра здійснюється таким чином. Чутливий елемент віскозиметра (3-5) занурюється в контрольоване рідке середовище так, щоб над верхнім диском знаходився шар середовища Н100мм, двигун 1 наводиться в обертання. В процесі обертання чутливого елементу на рідке середовище, що знаходиться в порожнистому циліндрі і між дисками 4, діє відцентрова сила, під дією якої середовище витісняється з порожнистого циліндра і з простору між дисками. Внаслідок цього в порожнистій трубі 3 створюється розрідження, що забезпечує рух в ній контрольованого рідкого середовища в напрямі від низу до верху, що забезпечує безперервну циркуляцію середовища в зоні обертання ротора і рівномірний розподіл часток твердої фази в рідкій - показність контрольованого середовища в зоні контролю. Збільшення розміру вікон в корпусі порожнистого циліндра, які розташовані між дисками, в напрямі від низу до верху дозволяє забезпечити рух контрольованого середовища в просторі між дисками з рівними швидкостями, що унеможливлює порушення в зоні установки ротора показності рідких середовищ з твердими включеннями (пульп, суспензій, шламів). Наявність вікон в корпусі порожнистого циліндра (у вигляді перевернутого стакана) забезпечує можливість виконання чутливим елементом віскозиметра одночасно двох функцій. Він, по-перше, реагує на зміну в'язкості контрольованого середовища - безперервно вимірюючи її поточне значення і, по-друге, активно перемішує середовище в зоні контролю за рахунок забезпечення безперервного її руху від низу до верху через порожнистий циліндр, вікна в стінках циліндра і простір між дисками. Крім того, в процесі виміру в'язкості в даному випадку бере участь все рідке середовище, що знаходиться в зоні обертання чутливого елементу. В процесі обертання чутливого елементу на поверхні (верхню і нижню) дисків 4 діє сила тертя (пропорційна значенню в'язкості середовища), що наводить при збільшенні в'язкості до зменшення числа зворотів двигуна і навпаки. Число зворотів валу двигуна вимірюється безконтактним пристроєм, що складається зі встановленого на валу 2 (на верхньому кінці валу) двигуна 1 ебонітового диска 6 з вмонтованим в нім постійним магнітом 7 і лічильника імпульсів 8. Вихідний сигнал лічильника імпульсів 8 сприймається перетворювачем 9 і поступає після перетворенні на вхід вторинного приладу 10 з шкалою, проградуйованою в одиницях виміру в'язкості. Пропонований ротаційний віскозиметр в порівнянні з прототипом має наступні позитивні властивості: забезпечує рівномірність розподілу твердої фази в рідкій фазі (показність контрольованого середовища) в зоні обертання чутливого елементу; забезпечує участь всього об'єму середовища, що знаходиться в зоні обертання ротора, у формуванні результату виміру; 5 60772 максимально збільшує площу контакту чутливого елементу з контрольованим середовищем, що зменшує поріг чутливості віскозиметра до зміни в'язкості. Джерела інформації: Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 1. Шкатов В.Ф., Шувалов В.В. Основи автоматизації технологічних процесів хімічних виробництв. Підручник для технікумів. -М.: Хімія, 1988. 2. Патент України на корисну модель № 33455 «Ротаційний віскозиметр», G01N11/00, G01N11/16 Опубл. 25.06.2008, Бюл. №12. Підписне Тираж 24 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