способ контроля вязкости жидкостей
Классы МПК: | G01N11/00 Исследование свойств текучих сред, например определение вязкости, пластичности; анализ материалов путем определения их текучести |
Автор(ы): | Баршутина Мария Николаевна (RU), Козадаева Мария Михайловна (RU), Мордасов Денис Михайлович (RU), Мордасов Михаил Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-11-29 публикация патента:
27.09.2009 |
Изобретение относится к способам измерения вязкости жидкостей, которые можно использовать для определения качества проведения технологических процессов в лакокрасочной и химической промышленности. Способ измерения вязкости включает формирование пузырька газа при заданном расходе на конце газоподводящей трубки, которая погружена в контролируемую жидкость. Вязкость жидкости определяют по измерению отрывного объема пузырька.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности измерения в малом объеме жидкости.
Формула изобретения
Способ измерения вязкостей жидкостей, включающий формирование пузырька газа при заданном расходе на конце газоподводящей трубки, погруженной в контролируемую жидкость, отличающийся тем, что измеряют отрывной объем пузырька, по которому судят о вязкости.
Описание изобретения к патенту
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.
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 ж при этом определяется по формуле:
где k1 - коэффициент пропорциональности, Q - расход газа, Vo - 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.
Класс G01N11/00 Исследование свойств текучих сред, например определение вязкости, пластичности; анализ материалов путем определения их текучести