Устройство для измерения вязкости

Полезная модель относится к области исследования свойств текучих сред и может быть использована в частности в сыроделии для определения вязкости сырной массы. Устройство для измерения вязкости включает снабженный измерительной системой рабочий цилиндр с торцевым отверстием и поршнем, связанным с нагружающим механизмом. Новым в устройстве для измерения вязкости является то, что рабочий цилиндр оборудован системой нагрева, нагружающий механизм выполнен в виде соединенного с источником сжатого воздуха пневмоцилиндра с поршнем, связанным с поршнем рабочего цилиндра общим штоком, а измерительная система состоит из таймера с датчиками «старт» и «стоп» и указателя перемещений, установленного на штоке с возможностью контактирования с указанными датчиками. Предлагаемое устройство для измерения вязкости отличается более широкими функциональными возможностями, в частности позволяет измерять вязкость таких материалов, как сырная масса.

Полезная модель относится к области исследования свойств текучих сред и может быть использована в частности в сыроделии для определения вязкости сырной массы.

Известно устройство для измерения вязкости (вискозиметр Хеплера), представляющее собой станину с поворотным механизмом и измерительную систему, состоящую из трубки с метками, установленной под углом, в которой перемещается шарик (см. Семионов А.А. «Испытание полиграфических материалов», М., 1964, стр.326).

Данное устройство для измерения вязкости отличается низкой производительностью при исследовании большого количества проб, сложностью конструкции, а также наличием погрешности измерения времени, связанной с реакцией наблюдателя, погрешностью секундомера, визуальных ошибок.

Известно также устройство для измерения вязкости, включающее снабженный измерительной системой рабочий цилиндр с торцевым отверстием и поршнем, связанным с нагружающим механизмом (см. патент РФ №2184362, МПК G 01 N 11/00, заявлено 19.04.00, опубликовано 27.06.02).

Это техническое устройство является наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков (прототип).

Известное устройство позволяет производить измерения с большей производительностью и точностью. Однако нагружающий механизм устройства выполнен в виде пружины, а измерительная система представляет собой поплавковую камеру со шкалой. Эти обстоятельства позволяют достаточно точно определять вязкость таких материалов как жидкие краски и лаки. Вместе с тем использовать известное устройство для определения вязкости материалов с более высокой консистенцией, таких как сырная масса, затруднительно.

Задачей настоящей полезной модели является создание такого устройства для измерения вязкости, которое могло бы быть использовано для работы с материалами относительно более высокой консистенции, такими как сырная масса.

Для решения поставленной задачи в устройстве для измерения вязкости, включающем снабженный измерительной системой рабочий цилиндр с торцевым отверстием и поршнем, связанным с нагружающим механизмом, рабочий цилиндр оборудован системой нагрева, нагружающий механизм выполнен в виде соединенного с источником сжатого воздуха пневмоцилиндра с поршнем, связанным с поршнем рабочего цилиндра общим штоком, а измерительная система состоит из таймера с датчиками «старт» и «стоп» и указателя перемещений, установленного на штоке с возможностью контактирования с указанными датчиками.

Оборудование рабочего цилиндра системой подогрева, выполнение нагружающего механизма в виде соединенного с источником сжатого воздуха пневмоцилиндра с поршнем, связанным с поршнем рабочего цилиндра общим штоком, а измерительной системы - в виде таймера с датчиками «старт» и «стоп» и указателя перемещений, установленного на штоке с возможностью контактирования с указанными датчиками, расширяет функциональные возможности устройства, в частности позволяет измерять вязкость таких материалов, как сырная масса.

В дальнейшем полезная модель поясняется описанием конкретных вариантов ее осуществления и прилагаемым чертежом, на котором схематично изображено устройство для измерения вязкости.

Устройство для измерения вязкости состоит из установленных на раме 1 рабочего цилиндра 2 и пневмоцилиндра 3. Каждый из цилиндров 2 и 3 имеют соответственно поршни 4 и 5, связанные общим штоком 6.

Рабочий цилиндр 2 имеет торцевое отверстие 7 и оборудован системой нагрева. По одному из вариантов исполнения рабочий цилиндр 2 может быть изготовлен из электропроводного материала с высоким удельным сопротивлением.

В этом случае система нагрева включает в себя источник электрического тока 8, регулятор температуры 9 и электронный термометр 10.

Пневмоцилиндр 3 является основным элементом нагружающего механизма и связан с источником сжатого воздуха трубопроводом 11. Указанная связь может быть осуществлена через регулятор давления воздуха 12.

Измерительная система состоит из таймера 13 с датчиками «старт» 14 и «стоп» 15 и указателя перемещений 16, который установлен на штоке 6 с возможностью контактирования с датчиками 14 и 15.

Для торцевого отверстия 7 могут быть предусмотрены сменные насадки 17 с внутренними каналами различного диаметра.

Устройство для измерения вязкости работает следующим образом.

Перед началом измерений рабочий цилиндр 2 заполняют навеской исследуемого материала (сырной массой). После этого в пневмоцилиндр 3 через трубопровод 11 подают сжатый воздух, который через поршень 5 и шток 6 перемещает поршень 4 рабочего цилиндра 2 до исходного уплотнения сырной массы для удаления из нее воздуха.

Уплотненную сырную массу с помощью системы нагрева термостатируют в течение 3-4 мин для выравнивания ее температуры по объему навески. После достижения заданной температуры, контролируемой электронным термометром 10, в пневмоцилиндр 3 подают рабочее давление (3-10) атм. Перед подачей рабочего давления показания таймера устанавливают на 0.

Под действием рабочего давления поршень 5 приходит в движение и через шток 6 перемещает поршень 4 рабочего цилиндра 2, который в свою очередь вызывает истечение сырной массы через торцевое отверстие 7 или через установленную в этом отверстии сменную насадку 17.

В течение этого процесса вместе с поршнями 4 и 5 и штоком 6 перемещается указатель перемещения 16. По прохождении им датчиков «старт» 14 и «стоп» 15 с помощью таймера 13 измеряют время прохождения контрольного участка и по известным зависимостям определяют вязкость сырной массы.

Таким образом, оборудование рабочего цилиндра системой подогрева, выполнение нагружающего механизма в виде соединенного с источником сжатого воздуха пневмоцилиндра с поршнем, связанным с поршнем рабочего цилиндра общим штоком, а измерительной системы - в виде таймера с датчиками «старт» и «стоп» и указателя перемещений, установленного на штоке с возможностью контактирования с указанными датчиками, расширяет функциональные возможности устройства, в частности позволяет измерять вязкость таких материалов, как сырная масса.

1. Устройство для измерения вязкости, включающее снабженный измерительной системой рабочий цилиндр с торцовым отверстием и поршнем, связанным с нагружающим механизмом, отличающееся тем, что рабочий цилиндр оборудован системой нагрева, нагружающий механизм выполнен в виде соединенного с источником сжатого воздуха пневмоцилиндра с поршнем, связанным с поршнем рабочего цилиндра общим штоком, а измерительная система состоит из таймера с датчиками «старт» и «стоп» и указателя перемещений, установленного на штоке с возможностью контактирования с указанными датчиками.

2. Устройство для измерения вязкости по п.1, отличающееся тем, что пневмоцилиндр связан с источником сжатого воздуха через регулятор давления.

3. Устройство для измерения вязкости по п.1, отличающееся тем, что торцовое отверстие рабочего цилиндра снабжено сменными насадками.

4. Устройство для измерения вязкости по п.1, отличающееся тем, что рабочий цилиндр изготовлен из электропроводного материала с высоким удельным сопротивлением.

5. Устройство для измерения вязкости по пп.1 и 4, отличающееся тем, что система нагрева рабочего цилиндра включает в себя источник электрического тока, подключенный к рабочему цилиндру через регулятор температуры, и электронный термометр.