РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Ротационный вискозиметр относится к приборам для исследования реологических характеристик жидких сред.
Известны ротационные вискозиметры, содержащие коаксиальные цилиндры наружный и внутренний с зазором между ними для исследуемой жидкой среды. Важная особенность ротационных вискозиметров заключается в том, что измерение вязкости в них можно совмещать с большим числом других реологических измерений (упругости, ползучести, релаксации напряжения, тиксотропии и др.) Поэтому ротационные вискозиметры широко используются для характеристики реологических свойств большого круга материалов в жидком состоянии- от полимерных систем и пищевых продуктов до расплавов шлаков и стекол. Недостатком известных ротационных вискозиметров является возникновение коцевого (донного) эффекта (см. Белкин И.М., Виноградов Г.В. Ротационные приборы. Измерение вязкости материалов. "Машиностроение", М., 1968, стр.35-37) при вращении одного из коаксиальных цилиндров.
Для ликвидации этого недостатка используется ротационный вискозиметр, у которого внутренний цилиндр снабжен выемкой в нижней части (см. указанный источник, стр 37, рис.15,г).
Для уменьшения влияния концевого эффекта разработан ротационный вискозиметр (МПК G01N 11/14, а.с. 434295, опуб. БИ N24, 1974 г.), содержащий коаксиально расположенные цилиндры, внутренний из которых снабжен выемкой в днище. Внутри наружного цилиндра на его дне соосно с внутренним цилиндром на расстоянии 2-3 мм установлена пята с формой поверхности, идентичной поверхности выемки в днище внутреннего цилиндра, и с диаметром основания, равным наружному диаметру внутреннего цилиндра. Данный вискозиметр выбран в качестве прототипа. Недостатком этого вискозиметра недостаточное устранение концевого эффекта, обусловленное наличием зазора между днищем наружного цилиндра и и нижним концом внутреннего цилиндра, что приводит к искажению величины контакта жидкой среды с неподвижным цилиндром, т.е. возникают погрешности при измерениях реологических характеристик исследуемых сред.
Целью полезной модели является устранение влияния концевого эффекта на результаты измерений реологических характеристик жидких сред, т.е. повышение точности измерений.
Эта цель достигается тем, что внутренний цилиндр в нижней части снабжен кольцом диаметром, равным диаметру последнего, причем высота кольца не превышает величину зазора между пятой и внутренним цилиндром.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема ротационного вискозиметра.
Ротационный вискозиметр состоит из двух коаксиальных цилиндров внутреннего 1 и наружного 2, при этом между цилиндрами образуется кольцевой зазор. Внутри на дне наружного цилиндра 2 соосно с с внутренним цилиндром 1 установлена пята 3 с диаметром основания, равным диаметру внутреннего цилиндра 1. Наружная поверхность пяты 3 однотипна поверхности выемки 4 в нижней части внутреннего цилиндра 1, причем зазор между этими поверхностями составляет 2-3 мм. Наружная поверхность пяты 3 может иметь, например, как показано на чертеже, сферическую, коническую форму, усеченно коническую и т.д. Поверхность выемки 4 имеет аналогичную форму, только обращенную внутрь тела внутреннего цилиндра 1 Внутренний цилиндр 1в нижней части снабжен кольцом 5 с диаметром, равным диаметру последнего. Высота кольца 5 не превышает величину зазора между пятой и внутренним цилиндром 1, т.е. нижний торец кольца 5 расположен в непосредственной близости от днища наружного цилиндра 2.
При проведении измерений реологических характеристик зазор между коаксиальными цилиндрами заполняют исследуемой жидкой средой вровень с верхним торцом внутреннего цилиндра 1. Затем
производят измерения. В процессе измерений в связи с тем, что внутренний цилиндр 1 в нижней части снабжен кольцом 5 с диаметром, равным диаметру последнего и нижний торец кольца 5 расположен в непосредственной близости от днища наружного цилиндра 2, то величина контакта жидкой среды с внутренним цилиндром 1 соответствует высоте заполнения жидкой средой, равной высоте внутреннего цилиндра 1. В данном случае не наблюдается искажение величины контакта жидкой среды с внутренним цилиндром 1. Таким образом, устраняется влияние концевого эффекта на результаты измерений реологических характеристик жидких сред, т.е. повышается точность измерений.
Техническое задание на проектирование предлагаемого ротационного вискозиметра разрабатывается в университете растительных полимеров для последующей реализации в лабораториях целлюлозно-бумажных предприятий.