Погружной вискозиметр

 

Назначение: устройство предназначено для определения вязкости в любых рабочих емкостях. Сущность изобретения: устройство содержит камеру и два капилляра. Один капилляр расположен в нижней части камеры, второй соединен с камерой через трубку, расположенную выше уровня жидкости в верхней части камеры. В камере расположен поплавок с прикрепленным к нему штоком, проходящим внутри трубки. На внешней поверхности трубки расположены датчики уровня, электрически связанные с блоком регистрации. Нижний капилляр выполнен с возможностью замены. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерения вязкости жидкостей непосредственно в реакционных аппаратах и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство [1] для определения вязкости, содержащее полую камеру для исследуемой жидкости, и капилляр, расположенный в нижней ее части.

Однако это устройство требует предварительного отбора жидкости в вспомогательную емкость. Кроме того, возможна неточность определения вязкости, связанная с отсутствием автоматического контроля изменения объема жидкости в полой камере.

Наиболее близким к предлагаемому является вискозиметр, содержащий полую камеру с расположенным в нижней ее части капилляром и двумя датчиками уровня [2]. Однако применять это устройство для измерения непосредственно в реакционных аппаратах нельзя. Кроме того, за счет перепада давления при натекании жидкости в камеру возможна ошибка при расчете вязкости.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения зависимости выходных характеристик от перепада давления, а также расширение области использования датчика.

Для этого в устройство, содержащее полую камеру с расположенным в нижней ее части капилляром и два датчика уровня, дополнительно введены трубка, прикрепленная к верхней части полой камеры, и второй капилляр, соединенный одним концом с верхней частью трубки, второй конец которого выполнен с возможностью погружения в анализируемую жидкость, причем первый капилляр установлен с возможностью замены. Система регистрации изменения объема жидкости при натекании ее через капилляр в полую камеру состоит из поплавка, расположенного внутри полой камеры и механически соединенного со штоком, выполненным с возможностью перемещения внутри трубки, а датчики уровня расположены на внешней поверхности трубки. Трубка подсоединена через краны к источнику сжатого воздуха, атмосфере и второму капилляру.

Схема погружного вискозиметра показана на чертеже.

Устройство содержит верхний капилляр 1, приемную камеру 2, нижний капилляр 3, установленный с возможностью замены, трубку 4, соединяющую верхний капилляр с приемной камерой 2, кран 5 для подачи сжатого воздуха, трубку 6, по которой перемещается шток 7 с магнитом 8, кран 9 для сообщения приемной камеры с атмосферой, кран 10, соединяющий приемную камеру 2 с верхним капилляром 1, поплавок 11, соединенный со штоком 7, два датчика 12 уровня, расположенные на внешней стороне трубки 6 и соединенные с блоком 13 регистрации. На чертеже показана также емкость 14 с анализируемой жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

При помещении устройства в исследуемую жидкость (как показано на чертеже) при открытом кране 9 и закрытых кранах 5 и 10 жидкость через капилляр 3 будет натекать в приемную камеру 2. В этом случае скорость натекания жидкости в приемную камеру 2 будет зависеть от уровня жидкости (Н) в емкости 14.

При вытеснении жидкости сжатым воздухом, поступающим через кран 5 при закрытых кранах 9 и 10 с последующим закрытием крана 5 и открытием крана 10, в воздушной части приемной камеры 2 возникает дополнительное давление, определяемое величиной столба hdg. Нижний капилляр 3 в этот момент времени находится при давлении Нdg, а перепад давления, вследствие которого натекает жидкость в приемную камеру 2, равен Р = Нdg - hdg = h_odg, где d - диаметр капилляра 3.

Эта величина не зависит от уровня исследуемой жидкости в емкости 14 и определяется только перепадом давления между концами капилляров 1 и 3.

Для определения времени заполнения фиксированного объема в камере 2 использован плавающий поплавок 11, соединенный через шток 7 с магнитом 8. При изменении уровня жидкости в камере 2 шток 7 с магнитом 8 перемещается внутри трубки 6, на котором на разных уровнях расположены два датчика 12 уровня, соединенные электрически с блоком 13 регистрации.

При натекании жидкости в приемную камеру 2 поплавок 11 всплывает и затем перемещается со скоростью перемещения уровня жидкости в камере 2. Когда магнит 8 достигает первого датчика 12, контакты этого датчика включают блок 13, когда магнит 8 достигает второго датчика 12, контакты этого датчика выключают блок 13. Величина перемещения магнита от одного датчика до другого соответствует определенному фиксированному объему натекающей жидкости, указанному уровнями а и б. При известном времени заполнения анализируемой жидкостью фиксированного объема приемной камеры определение вязкости проводят расчетным путем.

Формула изобретения

1. ПОГРУЖНОЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий полую камеру с расположенным в нижней ее части капилляром и два датчика уровня, расположенных с интервалом и соединенных с хронометром, отличающийся тем, что дополнительно содержит трубку, прикрепленную к верхней части камеры, второй капилляр, соединенный одним концом с верхней частью трубки, другой конец которого выполнен с возможностью погружения в анализируемую жидкость и поплавок, расположенный внутри полой камеры и механически соединенный со штоком, выполненным с возможностью перемещения внутри трубки, причем датчики уровня расположены на внешней поверхности трубки, первый капилляр установлен с возможностью замены, а трубка подсоединена через краны к источнику сжатого воздуха, атмосфере и второму капилляру.

2. Вискозиметр по п.1, отличающийся тем, что датчик уровня выполнен в виде герконов, расположенных на внешней стороне трубки, и магнита, расположенного на штоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1