У технологічних процесах багатьох галузей промисловості важливим показником якості є в'язкість рідких речовин. В'язкість рідин вимірюється вискозиметрами.
типи віскозиметрів
За методами вимірювання віскозиметри можна розділити на наступні:
- капілярні (вимір перепаду тиску на капілярі, через який пропускається рідина з постійною витратою);
- ротаційні (вимір зусилля, що виникає при обертанні твердого тіла в рідині);
- з падаючим тілом (вимір часу падіння твердого тіла в шарі рідини заданої висоти);
- вібраційні (вимір швидкості загасання пружних коливань пластини в досліджуваній рідині).
Мал. 8.44. Методи і засоби вимірювання в'язкості рідких тел: а - схема капілярного віскозиметра (1 - точка відбору проби; 2 - насос; 3 - змійовик; 4 - електродвигун, 5 - регулятор витрати; б - капіляр; 7 - диференційний манометр; 8 - вторинний прилад ; 9 - термостат; 10 - термометр; 11- регулятор; 12 - нагрівач; 13 - мішалка); б-схема ротаційного віскозиметра (/ - точка відбору проби; 2 - насос; 3 - електродвигун, 4 - вимірювальний блок; 5 - показує пристрій; 6 - робоча камера; 7 - ротор; 8 - термочутливий елемент; 9 - термостат; 10 - регулятор; 11 - нагрівач; 12- мешалка; 13 - змійовик); в - схема автоматичного віскозиметра з падаючим тілом U і 9 - котушка; 2 - насос; 3 і 8 - обмежує сітка; 4 - вторинний прилад; 5 -релейний блок; 6 - підсилювач; 7 - кулька; 10 - мірна трубка; 11 - резервуар)
капілярний віскозиметр
Схема капілярного віскозиметра представлена на рис. 8.44, а. Продукт від точки відбору проби 1 подається насосом 2 через змійовик 3 і регулятор витрати 5 в капіляр б. Основні частини приладу поміщені в термостат 9 з мішалкою 13, зазвичай заповнюється маслом. Привід мішалки здійснює електродвигун 4. Температура у ванні підтримується постійної за допомогою регулятора 11, керуючого нагрівачем 12. Диференціальний манометр 7 вимірює перепад тиску на капілярі і здійснює передачу показань на вторинний прилад 8, градуйований в одиницях в'язкості.
Похибка приладу визначається в основному точністю підтримки витрати і температури досліджуваної рідини (зміна температури на 1 ° С може дати похибку в 10%).
Капілярні віскозиметри широко використовуються для аналізу дистилятів продуктів і масел в діапазоні в'язкості до 0,12 м2 / с (15 ° ВУ) при 150 ° С. Похибка таких приладів становить 1 ... 2% від вимірюваного діапазону в'язкості.
ротаційні віскозиметри
Ротаційні віскозиметри розрізняються залежно від використовуваної форми обертового елемента і способу вимірювання крутного моменту. Як обертового елемента застосовують пластини, циліндри, лопаті, набір дисків та ін.
Крутний момент визначають наступним чином: силою струму, споживаної електродвигуном приводу обертового елемента; кутом повороту врівноважує торсіонної пружини; реактивним моментом обертання статора приводного електродвигуна.
На рис. 8.44, б зображена схема ротаційного віскозиметра. Термочутливий елемент 8 розташовується безпосередньо в робочій камері 6. Вимірювальний блок 4 містить вузол приводу ротора 7 і пристрої для вимірювання крутного моменту і передачі показань на що показує пристрій 5.
Віскозиметри з падаючим тілом
Схема одного з них представлена на рис. 8.44, в. Вимірювання проводиться циклічно. Підйом кульки 7 у вихідне положення відбувається за рахунок висхідного потоку досліджуваної рідини, який створюється шестерним насосом 2. Проба рідини відбирається насосом з резервуару 11 в мірну трубку 10. Шарик, перебуваючи в неробочому положенні у нижній обмежує сітки 8, при включенні насоса піднімається до верхньої обмежує сітки 3. в момент дотику кульки з сіткою 3 насос автоматично відключається і кулька падає в нерухомому середовищі досліджуваної рідини.
На мірну трубку 10, виконану з немагнітного матеріалу, встановлені котушки 1 і 9, первинні і вторинні обмотки яких з'єднані з диференційно-трансформаторною схемою. При проходженні кульки через котушки на вході контрольної схеми виникає сигнал розбалансу, який посилюється електронним підсилювачем 6. Автоматичне включення шестеренчатого насоса і відлік часу падіння кульки здійснюють релейним блоком 5 і вторинним приладом 4. Межі вимірювання віскозиметра можна змінювати установкою різних відстаней між котушками і підбором розміру кульки.