Brevet FR2004268A1 — publié le 19691121

« 2004263 la présent© invention, est relative à un viscosimètre pour fluides, la viscosité de fluides, parmi lesquels on doit aussi entendre par le terme de fluide le sable ou des substances fluantes analogues , peut être mesuré par 5 exemple de la façon suivante s le moment que subit ou transmet au récipient de mesure -un corps servant à la mesure, immergé dans la substance qui fait l'objet de la mesure et tournant avec une vitesse constante, constitue une dimension propre à évaluer 10 la viscosité de la substance soumise à la mesure. Des viscosimètres de ce type connus permettent de mesurer la viscosité de fluides dans une échelle qui va de 10""* à 10"""' poise. Ces anciens viscosimètres ne se prêtent pas à la détermination de la viscosité de substances 15 de viscosité réduite qui ont un faible gradient de cisaillement, car ils sont trop peu sensibles. Pour beaucoup de substances organiques, surtout biologiques, la détermination de la viscosité n'est tolérable qu'avec une contrainte mécanique minimum, ce qui ne permet qu'un faible nombre de tours au corps mesureur en 20 partie malgré la faible valeur de la viscosité, les moments de rotation que l'on aura à mesurer dans des essais de ce genre sont _o par exemple de 10 dyne x cm et donc d'un ordre de grandeur qui est . fois plus petit qu'il n'est courant jusqu'ici avec des viscosimètres de ce modèle. 25 la présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et concerne à cet effet un. viscosimètre pour fluides, caractérisé par ce qu'il comprend un corps mesureur entraîné en rotation par un moteur et exerçant par l'intermédiaire de la substance soumise à la mesure, sur 30 un vase de mesure fixé sur un plateau monté en rotation sans friction, un moment de rotation qui peut être compensé à l'aide d'un moment de rotation antagoniste produit dans un dispositif de compensation, tandis qu'une grandeur physique mesurable nécessaire pour produire le moment de rotation antagoniste représente 35 la mesure de viscosité de la substance soumise à la mesure, ce qui permet de mesurer de faibles visc.o.sités.. la mesure s'effèctue par me méthode de zéro, la position zéro du vase de mesure, monté libre en rotation» peut être ajustée et vérifiée par un système goniométrique 6907173 2004268 - 2 « quelconque, par exemple induotif, oapacitaire, ou optique, un système optique convenant particulièrement bien* Le tourillonnage sans friction peut être obtenu, par exemple, au moyen d,un palier lisse hydrostatique équipé pour absorber les forces axiales et 5 radiales* le plateau tourillonné sans friction est formé en conséquence par le corps tournant, constitué d'un arbre et d'un plateau* Un point particulièrement avantageux, dans cette solution, est que l'huile de la pompe du palier lisse hydrostatique peut être utilisée pour régler la température* Un dispositif qui convient 10 bien pour produire le moment de rotation antagoniste nécessaire pour Injustement à zéro est par exemple un système électromagnétique à bobine mobile* li'invention sera mieux comprise au regard gard de la description ci-après et du dessin annexé $ représentant 15 un exemple de réalisation de l'invention, dans lequel ; JLa figure unique représente un viscosimètre vu en coupe* I« palier glissant hydrostatique du dessin 1 est constitué essentiellement d'un coussinet à symétrie de rotation 1 et du corps tournant 2» Le corps tournant 2 est for» 20 mé dé l'arbre cylindrique oreux 21, destiné à absorber les foroes radiales, et comportant vin alésage axial 20 et des perforations radiales 200, ainsi que d'un plateau 22 destiné à absorber les forces axiales* Le vase de mesure 23 disposé ooncentriquement est rendu solidaire du plateau 22, Le coussinet 1, exécuté en plusieurs 25 parties pour des raisons techniques de fabrication,contient des gorges en forme de poches 101, 102, 103, 104- qui sont «liées entre elles par des perforations radiales 100 et des perforations radiales 10T ainsi que des perforations de retour 105» Le circuit de pompage du palier hydrostatique comprend la pompe P, la canali-30 sation sous pression 41 » le raccord de pression 42, qui conduit dans la gorge oirconférentielle 102, le- collecteur 43» et le récipient 44* Les directions de l'écoulement de l'huile dans le oircuit d'huile sont représentées par des flèches# Il peut aussi être in» terposé dans le circuit de pompage des organes 45 pour la régula-3 5 tion de la température comportant des dispositifs de refroidisse» ment K, chauffage H et de circulation U* La commande d'un thermostat 45 de ce genre est assurée de préférence par un capteur de tempéîbature 40 # qui se trouve dans le voisinage immédiat du plateau 22 portant le vase de mesure 231 dont la température doit ftre 40 contrôlée ® Le régulateur R pçut itre raccordé par le coauiutateur 3 6907173 3 2004268 soit au thermomètre de régulation T, soit au capteur de température 40. le thermostat 45 pourrait aussi se trouver du côté, de l'entrée de la pompe 9, ou le récipient 44 pourrait contenir l'organe 45 de régulation de la température. Il peut être adjoint 5 au moteur 5» qui est solidement fixé sur le pied 54, des organes 50 destinés à sélectionner la vitesse de rotation du corps mesureur 53» Ce corps mesureur 53 est couplé par un embrayage 52 à l'arbre de commande 51 du moteur 5» et disposé, interchangeable ooncentriquement avec le vase de mesure 23 sur l'axe de rotation du palier 10 hydrostatique. L'angle de rotation du corps tournant 2 peut être limité au moyen d'un dispositif de limitation 9» 91. Dans l'alésage 20 de l'arbre 21 du palier hydrostatique sont montés la bague de fermeture magnétique 71 et le noyau annulaire magnétique d'un dispositif à bobine 15 tournante à courant continu. Les bobines magnétiques 73» solidaires du coussinet 1, pénètrent dans l'espace qui sépare la bague de fermeture magnétique 71 et le noyau annulaire magnétique 72 et sont reliées à un appareil 8 d'alimentation en courant continu. Les paliers hydrostatiques 20 présentent cette propriété qu'il se produit du fait de l'écoulement de l'huile de la pompe certains effets de turbine, ce qui entraîne une rotation propre du corps tournant 2. Cette rotation propre peut être au moins grossièrement compensée à l'aide d'une buse 110 dont le jet d'huile peut être dirigé. La compensation très précise 25 de la rotation propre peut se faire avec toute mesure à l'aide du système à bobine mobile 71 » 72, 73, 8. La position zéro du corps tournant 2 est déterminée par un goniomètre optique constitué d'une lampe 81 avec l'écran à fente 80, du miroir 82 monté sur le plateau tournant 22 et de l'échelle de mesure 83. Il est prévu que 30 la position zéro du corps tournant 2 s'ajuste automatiquement à l'aide des cellules photo-électriques 84, 85 qui émettent des signaux 84a, 85a sur le régulateur 86 par l'intermédiaire de l'amplificateur différentiel D. Quand le corps mesureur 53 35 commence à tourner dans la substance 6 soumise à la mesure, il est transmis au vase de mesure 23, et pair suite au corps tournant 2, un moment de rotation, qui représente une dimension propre à évaluer la viscosité de la substance 6 soumise à la ^mesure. Le moment de rotatîm peut être compensé à l'aide du système à bobine mobile 71,72,73,8 et 40 du goniomètre optique 80,81,82,83. La:modification du oouraib nécessaire 6907173 2004263 miT la remise à «éro dans les bobines 73 du système à bobine mobile, est, par suite, une mesure directe pour l'évaluation moment de rotation, et par suite aussi, de la viscosité de la substance soumise à la mesure* Il peut être prévu ici un indicateur 8 qui donne la différence de courant entre l'ajustement quand le oorps mesureur 53 est à l'arrêt et quand il est en rotation* Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l1 invention* 6907173 5 2004268 REVENDICATIONS -1 °/-Viscosimètre p0tir fluides, caractérisé par ce qu'il comprend un corps mesureur entraîné en rotation par un moteur et exerçant par l'intermédiaire de la substance sou— 5 mise à la mesure, sur un vase de mesure fixe sur un plateau monté en rotation sans friction, un moment de rotation qui peut être compensé à l'aide d'un moment de rotation antagoniste produit dans un dispositif de compensation, tandis qu'une grandeur physique mesurable nécessaire pour produire le moment de rotation 10 antagoniste représente la mesure de la viscosité de la substance soumise à la mesure ce qui permet de mesurer de faibles viscosités# 2°/ Viscosimètre. selon la revendication 1, caractérisé par ce qu'il comprend un goniomètre destiné au contrôle de la mise à zéro du plateau du corps de mesure'. 15 3V Viscosimètre selon la revendication 2, caractérisé par ce que le goniomètre est optique» 4°/ Viscosimètre selon les revendications 2 ou 3, caractérisé par ce que le goniomètre sert à produire des grandeurs d'erreur qui constituent l'écart entre la position 20 du plateau du corps de mesure et la position zéro et que ces grandeurs d'erreur provoquent une modification du moment de rotation antagoniste telle que le plateau du corps de mesure est rappelé"vers la position zéro. 5°/ Viscosimètre selon l'une quelconque dès 25 revendications précédentes, caractérisé par ce qu'on utilise un palier hydrostatique pour assurer la rotation sans friction du plateau. 6°/ Viscosimètre selon la revendication 5, caractérisé par ce que des dispositifs sont intercalés dans le 30 circuit de pompage du palier hydrostatique pour la régulation de la température de l'huile de pompage, tandis que l'huile de pompage sert également pour la régulation de la température de la substance soumise à la mesure. 7°/ Viscosimètre selon l'une quelconque des 35 revendications précédentes, caractérisé par ce qu'on utilise un système à bobine mobile électromagnétique comme dispositif de compensation pour la production du moment de rotation antagoniste.