СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
METHOD OF CONTROLLING VISCOSITY OF LIQUIDS

Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, нефтехимической и др.
Известен способ контроля вязкости жидкости (А.с. №1518723 СССР, МКИ G01N 11/00. Барботажный вискозиметр / М.М.Мордасов, В.И.Гализдра, Д.А.Дмитриев // Опубликовано 30.10.89. Бюл. №40), включающий формирование при заданном расходе пузырьков газа одинакового диаметра на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, подъем пузырька газа в контролируемой жидкости, фиксацию выхода пузырька, измерение времени подъема пузырька, по которому судят о вязкости. Недостатками рассматриваемого способа являются необходимость большого количества контролируемой жидкости и невозможность получения пузырьков газа одинакового диаметра.
Наиболее близким по технической сущности является способ контроля вязкости жидкостей (патент РФ №2094770, МКИ G01N 11/10. Вискозиметр / В.Г.Ушаков, Д.А.Шафорост // Опубликовано 27.10.97. Бюл. №30), включающий формирование в контролируемой жидкости пузырька газа заданного объема путем заполнения емкости для газа, измерение скорости подъема пузырька газа в жидкости, по которой судят о вязкости.
Недостатком способа контроля вязкости, принятого за прототип, является необходимость использования в процессе измерения большого количества жидкости.
Такой признак прототипа, как формирование пузырька газа в контролируемой жидкости, совпадает с существенным признаком заявляемого способа.
Технической задачей является разработка способа контроля вязкости жидкостей, обеспечивающего возможность измерения в малом объеме жидкости. Данная техническая задача решается путем измерения отрывного объема пузырька, по которому судят о вязкости.
Сущность способа заключается в том, что формируют пузырек газа при заданном расходе на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, и измеряют отрывной объем пузырька как функцию вязкости.
ж
При подаче газа на вход газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, стенка пузырька изгибается над отверстием трубки и принимает сферическую форму. Если вязкость жидкости мала, то пузырек газа отрывается от газоподводящей трубки, когда подъемная сила начинает преобладать над силой поверхностного натяжения. На пузырек газа в вязких жидкостях действует сила вязкого трения, по сравнению с которой сила поверхностного натяжения пренебрежимо мала. Влияние силы вязкого трения обусловливает то, что при дальнейшей подаче газа пузырек не отрывается от газоподводящей трубки, а приподнимается над ней. Объем пузырька продолжает увеличиваться за счет газа, поступающего через газовую перемычку, которая при преобладании подъемной силы рвется. Подача газа в пузырек прекращается, и он начинает свободно подниматься. Кинематическая вязкость ν при этом определяется по формуле:
1
o
где k - коэффициент пропорциональности, Q - расход газа, V - отрывной объем пузырька, g - ускорение свободного падения.
Таким образом, вязкость жидкости определяется путем измерения отрывного объема пузырька газа, который образуется на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, при подаче на ее вход газа с заданным расходом.
Предложенный способ контроля вязкости жидкостей является пожаро- и взрывобезопасным, требует малых энергозатрат, обеспечивает возможность измерения малых количеств жидкости, исключает операцию формирования пузырьков газа заданного объема.