CS244631B1

CS244631B1 - Zalizonf for ift & fenf fluid viscosity

Info

Publication number: CS244631B1
Application number: CS845916A
Authority: CS
Inventors: Svatopluk Valenta; Rudolf Horina; Jan Kara; Jan Kral; Vlastimil Preisler
Original assignee: Svatopluk Valenta; Rudolf Horina; Jan Kara; Jan Kral; Vlastimil Preisler
Priority date: 1984-08-02
Filing date: 1984-08-02
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS591684A1

Abstract

Zařízení pro měření viskozity tekutin je opatřeno nejméně jedním kanálem /17/ pravoúhlého průtokového průřezu, na nějž jsou napojeny nejméně dva snímací otvory /3/ pro snímání statického tlaku ve směru proté kající tekutiny. Snímací otvory /3/, umístě né v oblasti laminárního proudění, jsou provedeny v kratší stěně průtokového kanálu i /17/ a jsou zaústěny do sběrného kanálku, napojeného do přístroje pro zpracování sta-r tických tlaků. Zařízení je určeno pro měření viskozity všech, tedy i nenewtonských, kapalinThe device for measuring the viscosity of liquids is provided with at least one channel /17/ of a rectangular flow cross-section, to which at least two sensing holes /3/ are connected for sensing the static pressure in the direction of the flowing fluid. The sensing holes /3/, located in the laminar flow area, are made in the shorter wall of the flow channel /17/ and open into a collecting channel connected to a device for processing static pressures. The device is intended for measuring the viscosity of all, i.e. non-Newtonian, liquids

Description

Vynález se týká zařízení pro určení viskozity tekutin, opatřeného nejméně jedním kanálem pravoúhlého průtokového průřezu, na který jsou napojeny nejméně dva otvory pro snímání statického tlaku ve směru protékající tekutiny.The invention relates to a device for determining the viscosity of fluids having at least one channel of rectangular flow cross section to which at least two openings for sensing static pressure in the fluid flow direction are connected.

Dosud známé kapilární viskozimetry sestávají z Čidla viskozity a diferenčního manometru. Sídlo tvoří kapilára, na jejímž počátku, to je na vtokovém otvoru, a na jejím konci, to je na výtokovém otvoru, jsou provedeny odběry statického tlaku.The prior art capillary viscometers consist of a viscosity sensor and a differential pressure gauge. The seat is formed by a capillary tube at the beginning of which is at the inlet opening and at its end, i.e. at the outlet opening, static pressure is taken.

Funkce kapiláry spočívá ve vytvořeni tlakové ztráty vnitřním třením protékající tekutiny při konstantní rychlosti na zvolené délce kapiláry. Konstantní rychlost tekutiny zajiSluje čerpadlo.The function of the capillary is to create a pressure drop by internal friction of the flowing fluid at a constant velocity over a selected capillary length. A constant fluid velocity is ensured by the pump.

Nevýhodou kapilárních čidel viskozity je malý průtočný průřez a velká poměrná délka kapiláry. To má za následek možnosti usazování nečistot a dokonce nepoužitelnost pro některé nenewtonovské kapaliny.The disadvantages of capillary viscosity sensors are the small flow cross section and the large relative length of the capillary. This results in the possibility of settling impurities and even unusability for some non-Newtonian liquids.

Další nevýhodou je malé vzorkové množství tekutiny, jejíž vískozíta se má měřit, a náhodnost výběru vzorkového množství. Nevýhodou charakteristiky je nelineární složka, která je způsobena rozběhem laminárního proudu, to je úsekem, kde se má přeměnit rovnoměrný rychlostní profil na parabolický.A further disadvantage is the small sample amount of the fluid to be measured and the randomness of sampling. The disadvantage of the characteristic is the non-linear component which is caused by the start-up of the laminar stream, i.e. the section where the uniform velocity profile is to be converted to parabolic.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu zařízení pro měřeni viskozity tekutin, opatřená nejméně jedním kanálem pravoúhlého průtokového průřezu, na který jsou napojeny nejméně dva otvory pro snímání statického tlaku ve směru protékající tekutiny.According to the invention, the above-mentioned drawbacks are eliminated by a fluid viscosity measuring device having at least one rectangular flow cross-section channel to which at least two static pressure sensing openings in the fluid flow direction are connected.

Podstata řešení spočívá v tom, že snímací otvory, umístěná v oblasti laminárního proudění průtokovým kanálem, jsou provedeny v kratší stěně průtokového kanálu a jsou zaústěny do sběrného kanálu, napojeného do přístroje pro zpracování statických tlaků.The principle of the solution is that the sensing openings located in the region of the laminar flow through the flow passage are formed in the shorter wall of the flow passage and are connected to a collecting passage connected to the static pressure processing apparatus.

Výhoda zařízeni, pro měřeni viskozity tekutin podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje zvětšovat průtočný průřez jednoho, kanálu. Další zvětšení průtočného průřezu se docílí uspořádáním rovinných kanálů vedle sebe do svazku, který se uloží do průtočného potrubí vzorku tekutiny pro měření viskozity.An advantage of the fluid viscosity measuring device according to the invention is that it makes it possible to increase the flow cross section of one channel. Further increase in flow cross section is achieved by arranging the planar channels side by side in a bundle, which is placed in the flow line of the fluid sample for viscosity measurement.

Snímané statické tlaky v jednotlivých otvorech každého kanálu jsou přenášeny do sběrného kanálu impulsního tlaku. Význam takového uspořádání odběrů statického tlaku je v tom, že statické tlaky jsou snímány již ve vytvořeném laminárnim psoudu, tedy za úsekem rozběhu laminárního proudění.The sensed static pressures in each port of each channel are transmitted to the impulse pressure collection channel. The significance of such a static pressure sampling arrangement is that the static pressures are sensed already in the laminar psoudus formed, that is to say beyond the start-up section of the laminar flow.

Tato skutečnost umožňuje získávat objektivní signál o viskozitě tekutiny, protože je obrazem rovnovážného stavu sil vnitřního tření tekutiny a sil tlakových také u nenewtonovských kapalin.This makes it possible to obtain an objective signal of the viscosity of the fluid, since it is an image of the equilibrium state of the internal friction forces of the fluid and of the compressive forces also of non-Newtonian fluids.

Zařízení podle vynálezu je dále blíže popsáno na dvou příkladech provedení podle připojených výkresů, na nichž značí obr. 1 bokorys zařízení s jedním průtokovým kanálem v řezu, obr. 2 nárys spodní části zařízení podle obr. 1, obr. 3 půdorys řezu podle čáry C-C z obr. 2, obr. 4 nárys varianty zařízení s několika průtokovými kanály a obr. 5 půdorys zařízení z obr. 4 v řezu A-A.The apparatus according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional side view of the device with one flow channel; FIG. Fig. 2, Fig. 4 is a front elevation view of a variant of the multi-flow device, and Fig. 5 is a sectional view of the device of Fig. 4 in section AA.

Zařízení podle vynálezu, znázorněné na obr. 1, 2, 3, je opatřeno jedním průtokovým kanálem 17. vytvořeným mezi spodní částí tělesa £ a víkem fi tak, že v kratší stěně pravoúhlého průtokového průřezu kanálu 17 jsou provedeny snímací otvory fi statických tlaků p, a p₂, ústící do impulsního potrubí fi. Ve víku fi jsou provedeny trubky fi pro přívod a odvod vzorků měřené tekutiny.The device according to the invention shown in FIGS. 1, 2, 3 is provided with one flow passage 17 formed between the lower part of the body 6 and the cover fi so that sensing openings of the static pressures p are provided in the shorter wall of the rectangular flow cross section of the passage 17. ap ₂ , leading to impulse piping fi. Tubes fi are provided in the cover fi for the inlet and outlet of samples of the measured fluid.

Zařízení podle vynálezu, zobrazená na obr. 1, 2 a 3 a určená k měření viskozity, je zapojené do neznázornéné obtokové větve hlavního přenosového kanálu tekutiny. Průtokový· kanálem protéká konstantní průtok vzorku tekutiny měřené viskozity dávkovaný čerpadlem, zapojeným do obtokové větve při současném měření teploty.The devices of the invention shown in Figures 1, 2 and 3 for measuring viscosity are connected to a bypass branch of a main fluid transport channel (not shown). A constant flow rate of the sample viscosity fluid sample flowed through the pump connected to the bypass line while simultaneously measuring the temperature flows through the flow channel.

Vzorek tekutiny vstupuje trubkou £ do průtokového kanálu 12, kde při průtoku konstantní rychlostí tekutiny dochází k poklesu statického tlaku snímaného snímacími otvory J. Velikosti statického tlaku p, a p₂ se přenášejí otvory impulsního potrubí 4 do diferenčního manometru, který provádí transformaci výstupního signálu zařízení pro měření viskozity na signál mechanický nebo signál elektronický o viskozitě.The fluid sample enters through the pipe 8 into the flow channel 12 where, at constant fluid velocity, the static pressure sensed by the sensing orifices J decreases. The static pressure sizes p, p ₂ are transmitted through the orifices of the impulse piping 4 to the differential pressure gauge. measurement of viscosity per mechanical signal or electronic viscosity signal.

Na obr. 4, 5 je zobrazeno provedení zařízení pro měřeni viskozity podle vynálezu s několika průtokovými kanály 17 vedle sebe. Průtokové kanály 17 jsou vytvořeny mezi rovinnými deskami 6 a distančními žebry 2, které jsou sevřeny mezí deskami 8 svorníky' £.4, 5 shows an embodiment of the viscosity measuring device according to the invention with several flow channels 17 side by side. The flow channels 17 are formed between the planar plates 6 and the spacing ribs 2 which are clamped between the plates 8 by bolts 8.

V distančních žebrech 2 jsou provedeny snímací otvory £ statických tlaků a propojeny otvory 10 v rovinných deskách 6 a otvorem 11 v desce 8 s impulsním potrubím £. Takto vytvořený svazek s průtokovými kanály 17 je utěsněné uložen do jímky 12. uzavřené dalěím víkem 13 a připevněným dalšími svorníky 14.In the spacing ribs 2, static pressure sensing apertures 6 are provided and interconnected by apertures 10 in the planar plates 6 and by an aperture 11 in the plate 8 with the impulse piping 6. The bundle with the flow channels 17 thus formed is sealed into a well 12 closed by another lid 13 and secured by other bolts 14.

Jímka 12 nebo další víko 13 je opatřeno otvorem 15 pro přívod a odtok 16 vzorku tekutiny do zařízení pro měření viskozity v čelní nebo bočních stěnách jímky 12. Další víko 13 je opatřeno otvory pro vyústění impulsního potrubí i pro přenos statického tlaku p,, p₂ze snímacích otvorů £. Funkce zařízení pro měření viskozity, podle uspořádání na obr. 4 a obr. 5, se vyznačuje shodnou funkcí a činností uvedenou v popisu obr. 1, 2, 3.The reservoir 12 or other cover 13 is provided with a hole 15 for the inlet and outlet 16 of a fluid sample into the device for measuring the viscosity in the end or side walls of the pit 12. Additional panel 13 is provided with outlet openings for impulse piping for transferring the static pressure p ,, p ₂ from the sensor apertures. The operation of the viscosity measuring device according to the arrangement in Figs. 4 and 5 is characterized by the same function and operation as described in Figs. 1, 2, 3.

Claims

Apparatus for measuring the viscosity of fluids having at least one channel of rectangular flow cross section to which at least two openings for receiving static pressure in the fluid flow direction are connected, characterized in that the sensing openings (3) located in the region of the laminar flow through the flow channel (17) are formed in the shorter wall of the flow passage (17) and open into openings (10) connected to the static pressure processing apparatus.