Устройство для определения вязкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее сосуд с помещенным в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в врще электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, отличающее ся тем, что, с целью повышения ТОЧНОС1И измерений, оно дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики с S связаны между собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков (Л и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков. I. OS оо 00 1чЭ 4

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3715871/24-25 (22) 27. 03. 84 (46) 23.07. 85. Бюл. №- 27 (72) Г. Ф. Надарейшвили, И. А. Шваб, С.Л.Оганесянц и Л.Б. Гольденберг (71) Научно-исследовательская лаборатория физико-химической механики материалов и технологических процессов Главмоспромстройматериалов (53) 532.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 577430, кл. G 01 N 11/10, 1976.

2. Ав торское свиде тель ство СССР по заявке ¹ 3532515/24-25, кл. G 01 N 11/10, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ, содержащее сосуд с поме„„SU„„1168824 щенным в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в виде электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики связаны меж;,у собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков.

1168824

Изобретение относится к измерениям и испытаниям структурно-механических характеристик материалов, а. именно к устройствам для определе— ния вязкости пластично — вязких сме- 5 сей, наприме р бе тонных.

Известно устройство для опредения вязкости, содержащее сосуд с помещенным в него пустотелым шари- . ком, частично заполненным жидкостью, механизм перемещения шарика и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути.

В этом устройстве частичное заполнение шарика жидкостью. позволяет 15 не сколько повысить точность определения вязкости за счет более направ— ленного движения шарика под действиеи силы тяжести и вибрации (1 j.

Недостатком устройства является то. что оно позволяет определять не истинное значение вязкости смеси в объеме, а вязкость смеси вокруг шарика. Кроме того, устройство пригодно только для определения вяз- 5 кости слабо структурированных систем, например, солидола, мазута и т.п.

Наиболее близким к изооретению ло технической сущности является устройство для определения вязкости, ЗО содержащее сосуд с помещенным в неro шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитноro поля, BblIIîëíåííûé в виде кольцевой электрической катушки, .охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему отсчета времени прохождения шариком фиксированного пути (2 1.

Основным недостатком этого уст- 40 ройства является недостаточно высо— кая точность определения вязкости, обусловленная тем, что перемещение шарика из магнитотвердого материала осуществляется хаотически по сложной 45 траектории. Поэтому время прохождения зтии шариком фиксированного пути в одной и той же исследуемой смеси будет различным от измерения к измереныо. Это снижает точность ойределе-5Î ния времени перемещения шарика и, тем самым, вязкости исследуемой смеси.

Цель изобретения — повышение точности измерений. 55

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения вязкости, содержащее сосуд с поиещенным в него шариком из магнитотвердого материала, источник переменного магнитного поля, выполненный в виде электрической катушки, охватывающей сосуд и соединенной с источником переменного тока, и систему измерения времени прохождения шариком фиксированного пути, дополнительно снабжено шариком из магнитомягкого материала диаметром, равным диаметру шарика из магнитотвердого материала, причем шарики связаны между собой упругим элементом длиной 2,5-5,0 диаметра шариков и шириной 0,5-0,8 диаметра шариков.

На чертеже представлена конструк— тивная схема устройства.

Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, выполненный из неметаллического материала, например пластмассы, в котором помещены шарик 2 из магни— тотвердого материала (например, гексаферрита бария), изготовленный в виде диполя с коэрцитивной силой свыше 1000 3, и шарик 3 из магнитомягкого мате риала (н априме р, стали — 3 и т.п.) . .Диаметры шариков одинаковы и равны 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя. Шарики связаны между собой упругим элементом 4, изготовленным, например, из стали 45, резины и т.п. Упругий элемент может быть выполнен в виде цилиндрической пружины, стержня, пластины. Длина упругоro элемента равна 2,5-5,0 диаметра шариков, а ширина (или диаметр)

0,5-0,8 диаметра шариков.

Сосуд 1 охвачен электрической катушкой 5, соединенной с источником 6 переменного тока (промышленная сеть 220 В, 50 Гц) и создающей вокруг сосуда 1 переменное магнитное поле напряженностью 500 Э и частотой 50 и . Система отсчета времени прохождения шариком 2 фиксированного пути выполнена в виде двух одинаковых встречновключенных катушек 7, установленных по высоте сосуда и соединенных с регистратором 8.

Параметры упругого элемента выбраны экспериментально в соответствии с вяз ко стью ис следуемой сме си.

Если длина упругого элемента 4 меньше 2,5 диаметров шарика, то отсутствует эффект вращения шарика 2 из магнитотвердого материала и система двух шариков работает как единое целое. Эта система не может преодо11688

Составитель В. Вощанкин

Редактор Ан. И!анпор Техред С.Мигунова Корректор Л. Бе скид

Заказ 4607/36 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 леть сопротивление бетонной смеси, и результаты измерений искажаются.

Если длина больше 5,0 диаметров шарика, то направленное движение системы шариков 2 и 3 искажается 5 вследствие того, что взаимосвязь между шариками значительно ослабляется.

Если ширина (или диаметр) упругого элемента меньше 0,5 диаметра шарика, то воздействие шарика 3 на ша- 10 рик 2 значительно ослабевает.

Если ширина (или диаметр) упругого элемента больше 0,8 диаметра шарика, то наряду с разжижением бетонной смеси вокруг системы шариков 15 гасится вращательное движение шарика 2, что также приводит к искажению результатов измерений.

Работа устройства происходит следующим образом. 20

В сосуд загружают бетонную смесь 9, в которую помещают в фиксированное место (нулевая точка отсчета) упруго связанные между собой шарики 2 и 3. 25

При включении источника 6 переменного тока внутри катушки 5 возникает. переменное магнитное поле, которое

24 4 воздействует на шарики 2 и 3, застав— ляя их перемещаться в исследуемой смеси 9. При указанных параметрах гибкого элемента шарик 2 совершает хаотическое поступательное движение и вращательные колебания вокруг своего центра и, тем самым, прокладывает себе путь для продвижения, а шарик 3 совершает поступательные вибрационные колебания вдоль силовых линий магнитного поля, т.е..по прямой линии.

Сочетание этих движений шариков позволяет стабилизировать траекторию

\ движения шарика 2, что позволяет повысить точность измерений. Регистратор 8 измеряет среднее время про- хождения шариком 2 фиксированного пути в смеси 9, величина которого пропорциональна вязкости.

Использование предлагаемого устройства, по сравнению с известным, позволяет повысить точность измерений за счет стабилизации траектории движения шариков, путем создания дополнительного вибрационного усилия на шарик из магнитотвердого материала шариком из магнитомягкого материала.