DK145355B - Viskositetsmaaler - Google Patents

Description

145355

Opfindelsen angår en viskositetsmåler for flydende medier, såsom væsker, emulsioner, suspensioner og opslemninger, hvilken måler omfatter et drivelement, der fremkalder periodisk varierende strømændringer i væsken til påvirkning af en ligeledes i væsken 5 anbragt føler, som registrerer en funktion af de periodisk varierende strømændringer.

Fra beskrivelsen til engelsk patent nr. 970.293 kendes en viskositetsmåler af denne art, hvor drivelementet og føleren består af i væsken nedsænkede legemer, der er drejeligt lejret om hver sin 10 akse og har mod hinanden vendende flader, mellem hvilke der befirider sig et tyndt væskelag. Virkningen beror på, at drivorganet bibringes en svingende bevægelse, hvorved der gennem det tynde væskelag til føleren overføres kræfter, som afhænger af væskelagets viskositet, og som i forbindelse med en fjedrende tilbageføringskraft på føleren 15 bringer denne til at udføre svingninger med en amplitude, der måles som repræsentativ for viskositeten. Opbygningen med to svingende elementer er ret kompliceret og kræver som nævnt ikke blot et drejeligt lejret drivelement, men også et drejeligt lejret følerelement, hvorved måleresultatet kan blive påvirket af friktionskræfter og 20 inerti kræfter.

Fra det tyske offentliggørelsesskrift nr. 2.502.915 kendes der et apparat til måling af viskositetsspring i en væske, der befinder sig i omrøring. Der benyttes hertil en elastisk stav, som af den cirkulerende væske underkastes en bøjningsspænding, der miles i 25 form af en jævnspænding.

Opfindelsen går ud på at tilvejebringe en simpel viskositetsmåler, der ikke forudsætter en væske i omrøringsbevægelse, og som giver en meget nøjagtig viskositetsmåling, der ikke er behæftet med usikkerhed hidrørende fra friktions- eller inertikræfter og tillige er 30 uafhængig af tryk og temperatur og af eventuelle bevægelser i væsken.

Det for opfindelsen ejendommelige består i, at drivelementet består af en propeller, som har i det mindste ét propellerlegeme, der i en væsentlig del af sit areal er skråtstillet i forhold til et plan vinkelret på propelleraksen, og at føleren er en trykføler, hvis følested 35 er beliggende i et punkt nær ved, men dog i nogen afstand fra bevægelsesbanen for den eller de længst borte fra propelleraksen beliggende dele af propel lerlegemet eller -legemerne, hvorved trykføleren udsættes for periodiske trykvariationer, der kan måles på i og for sig kendt måde.

145355 2

Ved denne viskositetsmåler sker målingen ved hjælp af en periodisk varierende lokal strømning fremkaldt af propellerlegemet og rettet direkte mod trykføleren, som er et stillestående element, hensigtsmæssigt en transducer. De derved fremkommende periodiske 5 trykvariationer måles i form af en vekselspænding, der i ethvert øjeblik er et entydigt udtryk for viskositeten, da trykvariationerne er uafhængige af alle andre indflydelser end dem, der stammer fra viskositetsmåleren selv. Således er f.eks. en indvirkning af det absolutte tryk elimineret, og det samme gælder temperaturen og 10 eventuelle uvedkommende bevægelser i væsken, da disse ikke ændrer amplituden af de periodiske trykvariationer, som frembringes af propelleren. På grund af disse forhold og på grund af den simple opbygning med kun et enkelt bevægeligt element, nemlig den roterende propeller, og med stillestående føler, der kun kræver elektriske 15 forbindelser, er viskositetsmåleren særdeles egnet til måling af viskositeten af væsker i lukkede procesbeholdere.

Ved en hensigtsmæssig udførelsesform for viskositetsmileren ifølge opfindelsen består propellerelementet af en plade, der i sin helhed er skråtstillet i forhold til propelleraksen. Ved rotationen udfører 20 pladen en vrikkende bevægelse, hvorved der fremkommer periodiske strømvariatoner, som måles ved hjælp af en trykføler anbragt i en position lidt indenfor pladens periferi i kort afstand fra den nærmeste stilling af pladen.

Ved en anden hensigtsmæssig udførelsesform består propel-25 lerlegemet af en eller flere propellerarme. Disse propellerarme kan ifølge opfindelsen hensigtsmæssig have U-formet tværsnit med U'ets bund vendende i retning mod følestedet. Om den ene eller den anden af disse udførelsesformer bør foretrækkes, afhænger navnlig af det viskositetsomride, indenfor hvilket målingen skal foretages.

30 Opfindelsen skal i det følgende beskrives yderligere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et aksialt snit gennem en udførelsesform for en viskositetsmåler ifølge opfindelsen, fig. 2 et tilsvarende snit gennem en anden udførelses-35 form, fig. 3 den i fig. 1 viste måler, set fra beholderens indre, og fig. 4 et snit efter linien IV-IV i fig. 2.

Ved den i fig. 1 viste udførelsesform er en elektrisk tryk- 145355 3 transducer 1's membran anbragt fremskudt foran beholdervæggen, men kunne også ligge i plan med eller bag ved denne. Som propeller-element anvendes et roterende legeme i form af en plade 2, som er placeret skråt i forhold til en aksel 3.

5 Pladen kan være gennemhullet mellem akslen og det område, som ligger ud for transduceren 1. Herved formindskes faren for kavi-tation i transducerens område, og hvis der er vakuum i beholderen, vil luft, der eventuelt indrives ved pakdåsen, have mulighed for at passere gennem disse huller uden at påvirke målingen.

10 Ved den i fig. 2 viste udførelsesform er der på akslen 3 anbragt to propellerarme 4, der har U-formet tværsnit med U'ets bund vendende i retning mod tryktransduceren Vs membran. I stedet for to propellerarme kan der anvendes en enkelt eller flere end to.

Ved akslens rotation bliver afstanden mellem tryktransduceren og 15 hver af propellerarmene gradvis mindre, går gennem et minimum og bliver derefter atter gradvis større.

Denne udførelsesform har vist sig særlig hensigtsmæssig til viskositetsmåling i krystalgrøden ved krystallisation af sukker i vakuumapparater. Til dette formål har et omdrejningstal mellem 200 og 20 600 omdr./min., en afstand mellem transducer og nærmeste sted på propelleren på 1,5-4 mm og en diameter af propelleren på 150-250 mm vist sig mest hensigtsmæssig.

Omdrejningstallet skal af hensyn til målenøjagtigheden holdes så konstant som muligt.

25 Viskositetsmålere af denne type vil alt efter udformning have en minimumsviskositet, der kan måles, fordi'strømningen under en vis viskositet bliver turbulent. En maler med de ovenfor anførte data har vist sig anvendelig fra ca. 10 cp til 100.000 cp.