Способ определения полных реологических кривых полидисперсных систем

 

Изобретение относится к измерению реологических свойств жидких сред и может быть использовано в химической и пищевой промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение способа, а также расширение его информативности. Скорость вращения тела, связанного с приводом вращения, измеряют на интегралах времени: ускорения вращения - от начала подачи на вращающееся тело фиксированного момента вращения до момента разрушения тиксотропной структуры испытуемой среды и торможения - после отключения привода вращения до полной остановки вращающегося тела через равные промежутки времени. Момент напряжения сдвига определяют по величине ускорения вращения тела при соответствующих скоростях сдвига. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N !1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю «

° «Ф

° «

М«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4283153/31-25 (22) 13.07.87 (46) 23.07.89. Бюл. N 27 (71) Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности (72) О.Ю.Захаров и А.И.Кулаковский (53) 532.137(088.8) (56) Вартенев Г.N. Ермилова Н.В.

Физико-химическая механика дисперс ных структур. — M. Наука, 1966, . 371.

Авторское свидетельство СССР

У 864061, кл, G 01 N 11/14, 1980, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНЫХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ КРИВЫХ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ

СИСТЕМ (57) Изобретение относится к измерению реологических свойств жидких сред и может быть использовано в

Изобретение относится к измерению реологических свойств жидких сред, в частности к способу определения полных реологических кривых полидисперсных систем, и может быть использовано в химической и пищевой отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение точности измерения и его упрощение, а также расширение его информативности.

Согласно способу определения полных реологических кривых полидисперсных систем, заключающемуся в измерении механической реакции испытуемой среды при различных скоростях смещения слоев в коаксиальном зазоре двух тел, одно из которых связано с приво„,SU„„1495686 А1

2 химической и пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение способа, а также расширение его информативности. Скорость вращения тела, связанного с приводом вращения, измеряют на интервалах врем ни: ускорения вращения — от начала подачи на вращающееся тело фиксированного момента вращения до момента разрушения тиксотропной структуры испытуемой среды, и торможения — после отключения привода вращения до полной остановки вращающегося тела через равные промежутки времени. Момент напряжения сдвига определяют по величине ускорения вращения тела при соответствующих скоростях сдвига. 1 з.п. ф-лы, I ил. дом вращения, скорость вращения тела, связанного с приводом вращения, измеряют на интервале времени переходного процесса вращения тела под воздействием приложения к нему фиксированного момента вращения, а момент напряжения сдвига определяется по величине ускорения вращения тела при соответствующих скоростях смещения, причем привод вращения отключают от вращающегося тела после наступления предельного разрушения тиксотропной структуры испытуемой среды и на основании сравнения данных измерений, полученных при воздействии фиксированного момента вращения и после отключения привода вращения от вращающегося тела, определяют степень

1495686 структурирования испытуемой среды, При этом согласно основному закону цинамики вращательного цвижения

>:1 а>

М-M=I н Д1. (1) 5 гце Мв — момент вращения;

Мн — момент напряжения сдвига;

I — момент инерции; (d — скорость вращения ° 10

Момент напря.ения сцвига М »,, действующий со стороны испытуемой среды на вращающееся в ней тело при различных скоростях вращения а>,, пропорционален величине ускорения вра- 15

d(d щения -- — н соответствующие моdt менты времени

Таким образом учитывая, что М является постоянной и известной величиной, а вращающееся тело изготавливается таким, чтобы его момент > инерции был несравнимо велик по отношению к моменту инерции испытуемого вещества, помещаемого в коаксиальный зазор двух тел, и поэтому I является постоянной известной величиной, полные реологические кривые полицисперсной системы стролтсл в соответствии с формулой (1) по измеренным через равные промежутки времени dt скоростям ьращения О; вращающегося тела, Поц воздеиствием фиксированного момента вращенил вращающееся тело в каждый момент времени имеет ускорение, пропорциональное величине вязкости среды и величине силы, затрачи-. ваемой на разрушение тиксотропной структуры, при отключении привода после разрушения тиксотронной струк-40 туры ускорение вращающегося тела меняет знак, и модуль его величины пропорционален только величине вязкости испытуемой среды. Таким образом, степень структурирования испытуемой среды определяется на основании

45 сравнения результатов, полученных в ходе измерения на интервалах времени ускорения вращающегося тела и торможения, Длительность процесса измерения зависит от величин момента инерции вращающегося тела и момента вращения, приложенного к телу, а также от физико-механических свойств испытуемой среды и может быть сокращена цо 1-2 с.

Таким образом, предлагаемый спо-. соб отличается от известного тем, что момент напряжения сдвига испытуемой среды, помещенной в коаксиальный зазор двух тел, одно из которых связано с привоцом вращения, измеряется на интервале времени переходного процесса вращения тела поц воздействием фиксированного момента вращения и определяется по величине ускорения вращения тела при соответствующ>их скоростях смещения.

На чертеже прецставлена структурная схема устройства, реализующего способ, Устройство, реализующее способ, содержит процессорное устройство 1, соединенное с зацатчиком 2 момента вращения, к которому подключен привоц 3 вращения (например, двигатель постоянного тока), вал привода вращения жестко связан с измерительным элементом 4, помещенным-в испытуемую среду 5, датчик 6 скорости вращения связан с налом привода и подключен к входу в процессорное устройство, имеющее индикатор 7.

Устройство работает следующим образом.

Процессорное устройство 1 подает .на вход зацатчика 2 момента вращения сигнал, пропорциоиальный значению задаваемого момента вращения Ми, при этом привод 3 вращения, соециненный с выхоцом задатчика 2 момента, начинает вращать измерительный элемент

4, а значения скорости его вращенил

И; поступают от датчика 6 через равные промежутки времени dt на вход процессорного устройства 1 и в нем фиксируются, При цостижении скорости вращения тела ь>„, при которой наступает предельное разрушение тиксоторпной структуры испытуемой. среды, процессорное устройство 1 отключают задатчик 2 момента вращения и момент вращения становится равным нулю

М =О. Значения скорости вращения измерительного элемента прекращают поступать в процессорное устройство

1 при цостижении условия >");=0. После этого по зафиксированным значениям скорости вращения измерительного элемента в испытуемой среде строятся полные реологические кривые и опрецеляется степень структурирования цисперсной системы в соответствии с формулой (1). Результаты отображаются на индикаторе 7.

Использование предлагаемого способа определения полных реологичестела.

2,Способ поп.1, о тлич - ющ и Й с я тем, что с II(lib Ill ра(шк рения информативности способа, .ривод вращения отклю а1<.т от вра111=,емого

Формула изобретения

1, Способ определения полных

10 реологических кривых полидисперсных систем, заключающийся в измерении механической реакции испытуемой среды при различных скоростях смещения слоев в коаксиальном зазоре двух тел, одно из которых связано с приводом вращения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения способа, частоту вращения тела, связанно- - его. тела после наступления пр1 дел1 еi о раэрушеIIня тllксотропной стpукт 1 рl! испытуемой среды, а о степени струк— туpиpования испыт е, 7011 среды судят по результата 1 cpaI.IIe lIII 1эмерений, полученных при прилож1-н;п1 фпкс1ц.овапного момеHTB вращения Il 0 г"к 1ю1:=,IIISI

Составитель B.aàùàíêèí

Техред П.Олийнык Корректор Т.Малец

Редактор С.Пекарь

Заказ 4258/41 Тираж 7,89 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1495686 6 ких кривых голидисперсных систем по го с приводом, измеряют в интервале сравнению с существующими обеспечива- переходного процесса вращения под ет повышение точности и производитель- воздействием фиксированного мамеHTH ности процесса измерения эа счет со- вращения, а момент напряжения сдвига .5 кращения времени измерения, а также при соответствующих частотах опреде— упрощение технической реализации. ляют по величине ускоре1111я вращения