Вискозиметр для расплавов тугоплавких веществ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Совотскик

Воцивлистичвскик

Росптблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.1.1969 (№ 1294112/26-25) Кл. 421, 7/02 с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано ОЗХ1.1970. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 19ХП1.1970

МПК G 01п

УДК 531.75:542.3:543/545 (088.8) 1бйй-h;: .

И. С. Белевич, В. Н. Кириллов, Ю. П. Менчев, А. С. Карпо, В. Г. Писаренко и Н. П. Солодков 1 ЙА

Авторы изобретения

Заявитель

ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ РАСПЛАВОВ ТУГОПЛАВКИХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к измерению вязкости расплавов с помощью ротационных вискозиметров в виде коаксиальных цилиндров.

Известны ротационные вискозиметры для расплавов тугоплавких веществ, содержащие нагревательное устройство, вращающийся тигель и подвешенный на упругом элементе внутренний цилиндр.

Однако у большего числа вискозиметров верхний температурный предел исследования не превышает 1500 — 2000 С, для них характерны узкий диапазон измерений, низкая точность и невозможность проведения измерений вязкости при давлениях, отличных от атмосферногоо.

В описываемом вискозиметре для повышения точности и расширения диапазона измерений упругий элемент выполнен составным из нескольких последовательно соединенных нитей, диаметр которых уменьшается при переходе от цилиндра к центрирующему устройству. В местах изменения диаметра расположены за>кимные муфты.

Для упрощения эксплуатации прибора верхний контактный блок снабжен несколькими коническими полукольцами, поджимаемыми к неподвижному токоподводу и поджимному токоподводящему стакану, осуществляющему контакт с вольфрамовым нагревателем, спиральной пружиной, которая опирается на полукольца и верхнюю часть подвижного стакаIi3.

На чертеже изображен общий вид Вискозиметра.

Тигель 1 с исследуемым расплавом расположен на подставке 2 в центральной зоне нагревателя > печи. B месте выхода из печи подставка уплотнена масляным уплотняющим узлом 4.

10 Нижний конец нагревателя ввернут в токоподвод б, жестко связанный с нижним фланцем б печи, а верхний вставлен в подвижный токоподводящий стакан 7, который под действием пружины 8 держит нагреватель в растя15 нутом состоянии, что необходимо для исключения деформации нагревателя при его нагреве.

Пружина опирается на конические полукольца 9, которые надежно под>кимаются к неподвижному токоподводу 10 и стакану, соз20 давая тем самым надежный контакт между ними. Усилие поджатия пружины регулируется гайкой 11.

Такая конструкция верхнего контактного блока позволяет быстро демонтировать печь, 25 что существенно ускоряет исследование. Контактный блок компактен и не имеет деталей, вынесенных из корпуса печи. Это повышает герметичность печи и не требует перенастройки усилия поджатия пру жины. Кроме того, 30 промежуточные полукольца и подвижный то272657 коподводящий стакан удлиняют путь утечки тепла от нагревателя и охлаждающей воде, что повышает температуру верхнего конца нагревателя и тем самым улучшает его температурное поле.

Для тепловой изоляции нагревателя предназначены цилиндрические экраны 12.

V, IвIеeрpхнему фланцу 13 .печи крепится приставка 14 с подвесной системой, состоящей из упругого элемента 15, зеркальца 1б и вольфрамового цилиндра 17.

Упругий элемент выполнен из четырех последовательно соединенных металлических нитей различных диаметров (0,1; 0,3; 0,5 и

0,9,ял). Верхняя нить имеет наименьший диаметр, нижняя — наибольший. Нити соединены между собой цилиндрическими муфтами 18.

Верхняя нить прикреплена к центрирующему устройству 19, дающему подвесной системе возможность перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях. К корпусу приставки на уровнях муфт приварены патрубки, в которых расположены зажимы 20.

Работает вискозиметр следующим образом.

По достижении нужного температурного режима вольфрамовый цилиндр 17 опускают в расплав, зажимами 20 фиксируют нижнюю муфту и приводят во вращение наружный цилиндр. Вольфрамовый цилиндр при этом под действием вязких сил закручивается на определенный угол в зависимости от вязкости расплава и упругости нити. Угол закручивания нити фиксируется на шкале (на схеме не показана) по углу отклонения светового луча, отраженного от зеркальца 16. С повышением температуры расплава, а следовательно, уменьшением его вязкости нижняя муфта разжимается, а средняя зажимается (при этом

4 начинает закручиваться более тонкая нить) и т. д.

Использование на ротационном вискозиметре приставки и упругого элемента описанной

5 конструкции позволяет измерять вязкость без смены нитей в практически допустимом диапазоне вязкостей, а кроме того, полностью гер»етизировать внутреннее пространство печи и тем самым проводить исследования при давле10 ниях, отличных от атмосферного. Это существенно повышает точность измерений, упрощает эксперимент и повышает производительность.

Предмет изобретения

1. Вискозиметр для расплавов тугоплавких веществ, содержащий электрическую печь с контактными блоками, вращающийся тигель, вольфрамовый цилиндр, подвешенный на уп20 ругом элементе, соединенном с центрирующим устройством, и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, упругий элемент выполнен составным из нескольких

25 последовательно соединенных нитей, диаметр которых уменьшается при переходе от цилиндра к центрирующему устройству, а в местах изменения диаметра расположены зажимные муфты.

ЗО 2. Вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации, верхний контактный блок снабжен несколькими конически»и полукольцами, поджимаемыми к неподви>кному токоподводу и подвижному токо35 подводящему стакану, осуществляющему контакт с вольфрамовым нагревателем, спиральной пружиной, опирающейся на полукольца и верхнюю часть подви>кного стакана.

272657

Составитель Ю. Ф. Шульпяков

Редактор Б. 4 Федотов Текред Л. В. Куклина Корректор С. М. Сигал

Заказ 2272.18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва jK-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2