Капиллярный вискозиметр

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ КАСАЕТСЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПОМОЩИ КАПИЛЛЯРА НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА ВИСЯЧЕГО УРОВНЯ УББЕЛОДЕ. ЦЕЛЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ И ЖИДКИХ ВЕЩЕСТВ ВБЛИЗИ ТЕМПЕРАТУРЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ. КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР С ВИСЯЧИМ УРОВНЕМ ВЫПОЛНЕН С НЕСКОЛЬКИМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ОБЪЕМАМИ. ВЕРХНЯЯ ЧАСТЬ КАПИЛЛЯРНОЙ ТРУБКИ СОЕДИНЕНА С НИЖНИМ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ОБЪЕМОМ ПРИ ПОМОЩИ S-ОБРАЗНОЙ ТРУБКИ. ДИАМЕТР S-ОБРАЗНОЙ ТРУБКИ ВЫБИРАЮТСЯ ИЗ СООТНОШЕНИЯ √(2Σ)/(ρG) ≤ D ≤ √(100 <SP POS="POST">.</SP> RE<SP POS="POST">2</SP>*98M<SP POS="POST">2</SP>D<SP POS="POST">2</SP>)/(εG <SP POS="POST">.</SP> Hρ<SP POS="POST">2</SP>) <SP POS="POST">.</SP> Ξ, ГДЕ D - ДИАМЕТР S-ОБРАЗНОЙ ТРУБКИ, М

ρ - ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТИ, КГ/М<SP POS="POST">3</SP>

G - УСКОРЕНИЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ, М/С<SP POS="POST">2</SP>

Σ - ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ, Н/М

RE - ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА ДЛЯ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В КАПИЛЛЯРЕ

*98М - ДИНАМИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТИ, ПА<SP POS="POST">.</SP>С

Ξ - ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ НА МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ИЗГИБАХ S-ОБРАЗНОЙ ТРУБКЕ

D - ДИАМЕТР КАПИЛЛЯРА, М

ε - ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ, %

Н - ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НАПОР, М. 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 11/08

Гда * Ы4

Г.,: >

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4257638/24-25. (22) 08.06.87 (46) 23.05.89. Бюл. Ó )9 (72} A.À. Сиротенко (53) 532. ) 37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1054740, кл. G 01 N 11/06, 1982.

Schutz J., Immergat Е.Н.-J. Polym

Sci, 1952, 9,279. (54) КАПИЛЛЯРНЬИ ВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение касается измерения кинематической вязкости жидкостей при помощи капилляра на основе принципа висячего уровня Уббелоде. Целью изобретения является повышение точности измерений кинематической вязкости иеньютоновских жидкостей и жидких веществ вблизи температуры кристаллизации. Капиллярный вискозиметр

Изобретение относится к области измерения кинематической вязкости жидкостей при помощи капилляра на основе принципа висячего уровня Уббелоде и может быть использовано для исследования реологических свойств иеньютоновских жидкостей, а также жидких веществ вблизи температуры кристаллизации.

Целью изобретения является повышение точности измерения кинематической вязкости неньютоновских жидкостей и жидких веществ вблизи температуры кристаллизации.

На чертеже изображена схема капил-. .лярного вискозиметра.

Верхний конец капиллярной трубки

1 соединен с верхним концом S-образ„„Я0„„1481640 А1 с висячим уровнем выполнен с несколькими измерительными объемами. Верхняя часть:капиллярной трубки соединена с нижним измерительным объ::мом при помощи S-образной трубки. Диаметр

S-образной трубки выбирают из.

- Й Ж77РЫ (100 Re р с) } / (Я Н (J }. f, где D — диаметр . S-образной трубки, м; p — плотность жидкости кг/м g - ускорение силы тяжести, Ф м/с «> G — поверхностное натяжение жидкости, Н/м; Re — число Рейнольдса .для течения жидкости в капилляре, М вЂ” динамическая вязкость жидкости, Па ° c (— потери давления на местные сопротивления в изгибах S oáðàçл ной трубки; Й вЂ” диаметр капилляра, м; Я вЂ” относительная погрешность,Ж;

Н вЂ” гидростатический напор, м. 1 ил.

2 ной трубки 2. Нижний конец S-образной трубки 2 соединен с нижним измерительным объемом 3. Нижний конец капиллярной трубки 1 соединен при помощи резервуара 4 висячего уровня с трубой

5 выравнивания давления. Резервуар

4 висячего уровня 4 соединен с нижней частью трубы 6 загрузки. Уровень

7 жидкости, находящейся в капиллярном вискозиметре, расположен ниже места входа трубы 5 выравнивания давления в резервуар 4 висячего уровня 4. Нижняя часть S-образной трубки

2 расположена выше места входа капиллярной трубки 1 в резервуар 4 висячего уровня. Труба 5 выравнивания давления, труба 6 загрузки, капиллярз

14816 ная и S-образная 2 трубки выполнены параллельными„

Над нижним измерительным объемом

3 расположены несколько, последовательно соединенных измерительных объемов 8-12, ограниченных кольцевыми, метками 13-19. Над верхним измери-. тельным объемом 8 расположен патрубок 20. Верхние части трубы 6 загрузки, трубы 5 выравнивания давления и патрубка 20 расположены выше уровня термостатирующей жидкости 21.

Для нормальной работы капиллярного вискозиметра требуется, чтобы в верх- 15 ней части S-образной трубки при заполнении исследуемой ;жидкостью измерительных объемов 8-12 не образовывался пузырек воздуха, а также, чтобы влияние изгибов S-образной трубки 2 на показания капиллярного вискозиметра было сведено к мцнимуму. Поэтому диаметр S""образной трубки 2 выбирают из соответствующего соотношения.

Капиллярный вискозиметр работает 25 следующим образом.

В чистый, сухой капиллярный вискозиметр засыпают трубу 6 загрузки исследуемое вещество. Капиллярный вискозиметр вертикально устанавливают 30 в термостат и расплавляют исследуемое вещество. После выдержки при заданной температуре, трубу 5 выравнивания давления закрывают, а на патрубок 20 надевают резиновый шланг, подсоединенный к вакуум-насосу; Под действием разрежения, создаваемого вакуум-насосом, расплавленное вещество поднима-. ется по капиллярной трубке 1 и заполняет при помощи S-образной трубки 2 последовательно соединенные измерительные объемы 3, 12, 11, 10, 9 и 8. (При заполнении капиллярной трубки 1, S-образной трубки 2 и последовательно соединенных измерительных объемов

3, 12, 11, 10 9 и 8 необходимо следить за тем, чтобы не было пузырьков воздуха в расплавленном веществе).

После заполнения верхнего измерительного объема 8 подъем вещества . прекращают. Для этого отсоединяют резиновый шланг от патрубка 2g и открывают трубу 5 выравнивания давления. При этом в резервуар 4 висячего уровня проникает воздух, который разделяет расплавленное вещество на две части: одна часть (ос»»овная) находится в нижней части трубы 6 загрузки, другая — в капиллярной 1 и

S-образной 2 трубках и последовательно соединенных измерительных объемах

3, 12, 11, 10 9и 8.

Под действием силы тяжести расплавленное вещество по капиллярной 1 и S-образной трубкам из измерительных объемов 3, 12, 11, 10, 9 и 8 попадает в резервуар 4 висячего уров-„ ня, на стенках которого оно образует тонкую пленку — висячий уровень. Измеряют время перемещения мениска расплавленного вещества от 13 до 14 кольцевых меток измерительного объема 8, Аналогично измеряют время перемещения мениска для измерительных объемов 9, 10, 11, 12 и 3. По времени истечения жидкости из данного измерительного объема судят о кинематической вязкости в данный момент времени.

После опоро>кнения измерительного объема 3 продувают последовательно соединенные измерительные объемы 8, 9, 1О, 11, 12 и 3, S-образную 2 и капиллярную l трубки струей чистого сухого воздуха. Д>»я этого надевают резиновый шланг, подсоединенный к воздуходувке, к патрубку 20.

Формула изобретения

Капиллярньп вискозиметр, содержащий вертикально установленную капиллярную трубку, верхний конец которой подключен к последовательно соединенным измерительным объемам, а нижний через резервуар висячего уровня, соединенный с трубой загрузки, подключен к трубе выравнивания давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения кинематической вязкости неньютоновских жидкостей и жидких веществ вблизи температуры кристаллизации, он снабжен S-образной трубкой, верхний конец которой соединен с верхним концом капиллярной трубки, а нижний — с нижним измерительным объемом, причем диаметр S-образной трубки выбран в соответствии с соотношением где D - диаметр S-образной трубки,м;

3. — плотность жидкости, кг/м

g - ускорение силы тяжести, м/с б — поверхностное натяжение жидкости Н/м

148 1 640

Кааиллярный 5исио3циетр

Составитель В. Вощанкин

Редактор А. Шандор Техред M.Äèäûê Корректор Н. Король

Заказ 2680/44 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Re — число Рейнольдса для течения жидкости в капилляре;

Р— динамическая вязкость жидкости, Па с, 1потери давления на местные сопротивления в изгибах S-обр азной трубки;

d — диаметр капилляра, м; относительная погрешность, Х;

Н вЂ” гидростатический напор, м.