CS245192B1 - Zařizoni pro měřeni viskozity metodou rotačniho kužele a desky - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízení pro měření viskozity metodou rotačního kužele a desky. Zařízení sestává z měřicího bloku tvořeného tělesem měřicího bloku s vertikální otočnou hřídelí zakončenou na spodu měřicím kuželem a horní částí napojenou na pohonnou měřicí jednotku a z topného bloku umístěného ve svislé ose pod měřicím blokem a nesoucího vodorovnou temperovatelnou měřicí desku vertikálně stavitelnou mikrometrickým šroubem. Topný blok je odsuvný ve vodorovné rovině z pracovní s měřicím blokem souosé polohy a případně je od měřicího bloku elektricky izolován, přičemž j'e s ním vodivě spojen pouze přes elektrickou indikační jednotku.

Description

Vynález se týká nové úpravy zařízení pro měření viskozity metodou rotačního kužele a desky, která umožňuje rychlé a přesné nastaveni vzájemné pracovní polohy kužele a desky a usnadňuje dokonalé očištění povrchu těchto měřících součástek od použitého vzorku.

Rotační viskozimetry systému kužel-deska mají ve srovnání s jinými viskozimetry řadu předností, např. velký rozsah měřených viskozlt a rychlostních gradientů a vystačí s poměrně velmi malým množstvím vzorku /Základy rheologie a viskozimetrie pro technickou praxi, sborník UH-ČSAV, Praha 1977/. Tyto přístroje obvykle sestávají ze dvou částí - měřící desky a měřicího bloku s kuželem. Měřicí deska se na požadovanou teplotu měření temperuje teplonosnou kapalinou nebo elektricky /čs. AO č. 207 948/. Postup měření spočívá v nastavení správné měřicí vzdálenosti mezi kuželem a deskou, načež se měřici kužel uvede do rotačního pohybu a v měřicím bloku se snímá hodnota kroutícího momentu, který je úměrný viskozitě měřeného vzorku.

Potřebná vzdálenost kužele od desky /obvykle 0,01 mm/ se nastavuje vertikálním pohybem desky pomocí mlkrometrického šroubu. Vzhledem k určitému volnému chodu šroubu je třeba tuto vzdálenost nastavovat jen přibližováním, nikoliv oddalováním desky od kužele.

Je proto nutno předem zjistit polohu desky při jejím dotyku s kuželem, před měřením desku od kužele poněkud vzdálit a pak postupně přibližovat tak, až je dosaženo správné měřicí vzdálenosti. Je to poměrně pracný postup, který je zdlouhavý a nepřesný. Poloha desky v okamžiku jejího dotyku s kuželem se zjištuje např. měřením vzorku vody, přičemž se předpokládá, že při všech dalších měřeních zůstane nezměněna. Tento předpoklad však v praxi nebývá splněn. Poloha desky se totiž mění jak při změně teploty měření /vlivem teplotní roztažností/, tak i vyjmutím měřicí desky při výměně vzorku a čištění /vlivem dotažení uzávěru bloku s měřicí deskou/. Při neopatrném přibližování desky ke kuželi hrozí nebezpečí poškození desky, ložiska hřídele měřicího kužele nebo dokonce poškození celého mě měřicího ústrojí. Vzdálenost kužele od odesky se někdy kontroluje vsuvnými měrkami, jejichž použití však může vést ke stejným škodám.

Po skončení měření je třeba odstranit vzorek a měřicí desku a kužel vyčistit, což je však pro nedostatečný prostor obtížné. Proto je obvykle třeba měřicí desku přístroje zcela vyjmout. Nezbytné je to zejména při chemorheologických měřeních, kdy se viskozita vzorku s časem zvětšuje nebo dochází ke gelaci. Čištění měřicí desky, zvláště je-li vyhřátá ha vysokou teplotu, je nepohodlné a často je spojeno s nebezpečím jejího poškození.

Tyto nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je zařízení pro měření viskozity metodou rotačního kužele a desky, které sestává z měřicího bloku, tvořeného tělesem měřicího bloku a vertikální otočnou hřídelí zakončenou na spodu měřicím kuželem a horní částí napojenou na pohonnou měřící jednotku, a z topného bloku umístěného ve svislé ose pod měřicím blokem a nesoucího vodorovnou temperovatelnou měřicí desku vertikálně stavitelnou mikrometrickým šroubem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že topný blaik je odsuvný ve vodorovné rovině v pracovní s měřicím blokem souosé polohy a případně je od měřicího bloku elektricky izolován, přičemž je s nim vodivě spojen pouze přes elektrickou Indikační jednotku.

Řešení podle vynálezu má řadu předností. Obě měřicí části zařízení, tj. měřicí deska a měřicí blok s kuželem, jsou spolu spojeny otočným nebo suvným ústrojím, které umožňuje otočení nebo odsunutí topného bloku s měřicí deskou v horizontální rovině mimo osu kužele, přičemž vertikální vzdálenost desky od kužele se nemění. Předem zjištěná a nastavená vzdálenost těchto měřicích součástí pak zůstává u všech měření zachována, což urychluje a usnadňuje další nastavení správné měřicí vzdálenosti desky od kužele. Otočením nebo odsunutím topného bloku se získá dostatečný prostor pro dokonalé očištění desky a pro výměnu vzorku, aniž by bylo třeba měřicí desku z přístroje vyjmout.

Očištěná deska s novým vzorkem se jednoduchým zpětným otočením nebo odsunutím topného bloku zavede znovu do pracovní polohy, což opět přispívá k zrychlení práce. Nebezpečí ' poškození desky při přibližování ke kuželi se výrazně sníží případnou elektrickou indikací jejího dotyku s kuželem, což zvyšuje bezpečnost a rychlost ovládání přístroje.

Tímto způsobem lze kdykoliv a před každým měřením kontrolovat správnost nastavení měřicí vzdálenosti mezi kuželem a deskou, oož přispívá k větší spolehlivost výsledků měření.

Měnitelnou měřicí desku lze v případě potřeby, např. při větším značištění, snadno sejmout a nahradit jinou. Topný blok je zpravidla vyhříván elektricky, může však být temperován i teplonosnou kapalinou nebo plynem.

Při měření se obvykle postupuje tak, že se měřicí deska vytemperuje na požadovanou teplotu měření a do jejího středu se umístí vzorek měřené látky. Pak se deska i měřicí kužel upraví do vzájemně souosé polohy a vertikálním posuvem měřicí desky pomocí mikrometrického šroubu se nastaví vzdálenost mezi hrotem kužele a deskou na hodnotu 0,01 mm nejlépe tak, že se pomalým přibližováním desky ke kuželi zajistí nejprve dotyk obou měřicích součástí, a to s výhodou za použití elektrické indikační jednotky, a pak se zpětným otáčením mikrometrického šroubu nastaví jejich požadovaná vzdálenost. Po vytemperování vzorku na teplotu měření je možno přistoupit k vlastnímu měření jeho viskozity. Po ukončení měření se deska vertikálním posuvem oddálí od kužele a topný blok se otočí nebo odsune mimo osu měřicího kužele, čímž se umožní snadné očištění měřicí desky a urychlí se příprava přístroje pro další měření.

Příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je uvedeno zařízení s otočným topným blokem a s elektrickou indikací dotyku kužele a desky na obr. 2 zařízení s odsuvným topným blokem bez indikace.

Zařízení na obr. 1 tvoří nosný rám 5, na němž je upevněn měřicí blok 1_ sestávající z tělesa 14 měřicího bloku 1, vertikálního hřídele 12 s měřicím kuželem Id a z pohonné měřicí jednotky 13. Ve svislé ose pod měřicím blokem 1^ se nalézá topný blok 2_ s temperačním blokem 22 nesoucím měřicí desku 21. V jeho spodní části je zabudován mikrometrický šroub 23. Topný blok 2 je upevněn na horizontálně otočném ramenu 51 zavěšeném na nosném rámu 5, od něhož je otočné rameno 51 odizolováno elektrickým izolantem 4. Topný blok 2 je vodivě propojen s nosným rámem íi a tedy i měřicím blokem 1_ přes elektrickou indikační jednotku 3_.

Zařízení znázorněné na obr. 2 sestává rovněž z nosného rámu 5. s upevněným měřicím blokem JL, který tvoří opět těleso 14 měřicího bloku Δ vertikálně uložený hřídel 12 s měřicím kuželem 11 a pohonná měřicí jednotka 13. Ve svislé ose pod měřicím blokem 1^ se nachází topný blok 2 s temperačním blokem 22, měřicí deskou 21 a na spodu s mikrometriokým šroubem 23. Topný blok 2 je v tomto případě připojen k horizontálně suvnému ústrojí <5 upevněnému na nosném rámu J5.

Claims (1)

1. Zařízení pro měření viskozity metodou rotačního kužele a desky, které sestává z měřicího bloku tvořeného tělesem měřicího bloku s vertikální otočnou hřídelí zakončenou na spodu měřicím kuželem a horní částí napojenou na pohonnou měřicí jednotku a z topného bloku umístěného ve svislé ose pod měřicím blokem a nesoucího vodorovnou temperovatelnou měřicí desku vertikálně stavitelnou mikrometrickýra šroubem, vyznačující se tím, že topný blok /2/ je odsuvný ve vodorovné rovině z pracovní polohy souosé s měřicím blokem /1/ a popřípadě je od měřicího bloku /1/ elektricky izolován, přičemž je s ním vodivě spojen pouze přes elektrickou indikační jednotku /3/.