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.
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.