Устройство для определения вязкости

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и предназначена для измерения динамической вязкости жидкостей в рабочих условиях.
Известны ротационные вискозиметры (Крутоголов В.Д. и др. Ротационные вискозиметры. М.: Машиностроение, 1984, 354 с), содержащие камеру, заполняемую исследуемой жидкостью, с погруженными в нее подвижным и неподвижным воспринимающими элементами в виде тел вращения (цилиндры, диски, конусы, сферы и т.д.), между поверхностями которых оставлен зазор, заполненный исследуемой жидкостью, а также электродвигатель, вращающий подвижный воспринимающий элемент, и устройство, измеряющее момент сопротивления, возникающий за счет сил внутреннего трения слоев жидкостей, движущихся в зазоре между поверхностями подвижного и неподвижного воспринимающих элементов. Недостатком таких вискозиметров является сложность измерения момента сопротивления.
Известен также ротационный вискозиметр (RU 2051373, опубл. 27.12.1995), содержащий сосуд с входным и выходным патрубками, размещенные в сосуде первое цилиндрическое тело, механически связанное с синхронным двигателем, и второе цилиндрическое тело, установленное с зазором соосно с первым на свободно вращающемся валу, причем второй конец вала посредством шкива соединен с измерителем момента вращения, при этом измеритель момента вращения выполнен в виде омметра и проводника, изготовленного из токопроводной резины и заключенного в оболочку из диэлектрического эластичного упругого материала, причем один конец проводника закреплен на шкиве с обеспечением электрического контакта проводника со шкивом, а второй конец на опоре с изоляцией свободного конца проводника от опоры, при этом свободный конец проводника и шкив соединены с входами омметра. Недостатками данного вискозиметра является сложность измерения момента вращения, а также ограниченность применения, связанная с необходимостью соблюдения условия ламинарности течения жидкости в зазоре между вращающимися дисками.
Задачей заявленной полезной модели является упрощение конструкции устройства и повышение точности измерения вязкости за счет обеспечения соблюдения условия ламинарности течения и отсутствия проскальзывания жидкости между вращающимися дисками.
Решение указанной задачи достигается тем, что, согласно известному устройству для определения вязкости, включающему камеру, размещенные в ней первый диск вращения, соединенный с синхронным двигателем, второй диск вращения, размещенный на подшипнике соосно с первым и закрепленный в перегородке, установленной внутри камеры, предлагаемое устройство дополнительно включает счетчики оборотов первого и второго дисков и электромеханический привод, механически связанный с первым диском вращения и позволяющий регулировать расстояние между вращающимися дисками. Камера устройства имеет технологические поверхности, которые позволяют встраивать ее непосредственно в трубопровод, что обеспечивает возможность определения вязкости в рабочих условиях перекачки технологических жидкостей.
На чертеже представлена схема устройства для определения вязкости. Устройство содержит камеру 1, встраиваемую в технологический трубопровод, первый диск вращения 2, соединенный с синхронным двигателем 3, второй диск вращения 4, размещенный на подшипнике 5 в перегородке 6, установленной в камере 1, счетчики оборотов первого и второго дисков 7 и электромеханический привод 8, позволяющий регулировать расстояние d между вращающимися дисками 2 и 4. Электромеханический привод 8 механически связан с первым диском вращения 4.
Устройство работает следующим образом.
Камера устройства 1 встраивается в технологический трубопровод, что позволяет производить определение вязкости в рабочих условиях в процессе перекачки жидкостей. Первый диск 2 приводится в движение синхронным двигателем 3, при этом с помощью счетчика оборотов 7 определяется его частота вращения. Жидкость под давлением поступает в камеру устройства 1 и, огибая второй диск вращения 2, через щель между диском и корпусом камеры устремляется в пространство между двумя дисками. В виду непрерывного вращения первого диска и вязкости среды второй диск ответно приводится в движение с меньшей частотой вращения, которая фиксируется вторым счетчиком оборотов. По разности частот вращения проводится корреляция с вязкостью протекающей среды. Расстояние d между дисками задается электромагнитным приводом 8, механически связанным с первым диском вращения 2, что позволяет сближать диски для устойчивого вращения второго диска 4 и предотвращать проскальзывание жидкости у поверхностей дисков, что в свою очередь способствует повышению точности измерения вязкости. Второй диск 4 вращается, опираясь на подшипник, закрепленный в перегородке 6, разделяющей камеру 1 устройства.
Использования разности частот вращения дисков в качестве исходного параметра для определения вязкости позволяет упростить конструкцию устройства. Применение электромеханического привода позволяет регулировать расстояние d между дисками, обеспечивая ламинарный режим течения и отсутствия проскальзывания жидкости в зазоре между дисками.