SU1420463A1 - Ротационный вискозиметр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерений реологических характеристик жидких сред и может быть использовано в медицине, био-и химтехнологии дл  определени  в зкости биологических жидкостей, в частности крови и разбавленных растворов полимеров. Цель изобретени  - повышение осевой устойчивости статора и точности измерений . Статор имеет две полости - внутреннюю цилиндрическую 5 и наружную кольцевую 6-7. Проточка в роторе и полость в статоре заполнены суспензией магнито- жестких феррочастнц в полимеризующейс  среде, причем до затвердевани  частицы ориентируютс  посто нным магнитным полем в полости 7 и радиальным, но с противоположной пол рностью, в проточке 2 и полости 6. Граница между полост ми 6 и 7 расположена выше глубины проточки 2. Статор и ротор центрированы с помощью конического подшипника с различной конусностью и размещены между полюсами 8 индуктора однородного .магнитного пол . О в зкости суд т по току в обмотках индуктора, при котором наступает остановка вращени  статора, вызванна  тормоз щим моментом (за счет взаимодействи  магнитного пол  со статором ), равным гидродинамическому в зкост- но.му вращающему моменту. 1 ил. Q (Л

Description

7 6 it 2

I S h In /S/

1чЭ

о

4

О5

со

Изобретение относитс  к технике измерений реологических характеристик жидких сред и может быть использовано в медицине , био- и химтехнологии дл  определени  в зкости биологических жидкостей, в частности крови и разбавленных растворов полимеров .

Цель изобретени  - повышение осевой устойчивости статора и точности измерений. : На чертеже изображен ротационный вискозиметр .

Ротационный вискозиметр содержит наружный ротор 1 с кольцевой проточкой 2 и внутренний статор 3, расположенный соосно ротору с зазором 4, заполненным исследуемой жидкостью. Статор имеет две полости: внутреннюю цилиндрическую 5 и наружную кольцевую 6, 7. Кольцевые проточка и полость заполн ютс  суспензией магнитожест- Ких феррочастиц в диэлектрической полиме- (зизующейс  среде (например, эпоксидна  смола) дл  предотвращени  возникновени  ГОКОВ Фуко. Предварительно, до затвердевани  суспензии, частицы ориентируютс  посто нным магнитным полем (силовые линии которого перпендикул рны вертикальной оси Статора) в нижней части кольцевой полости статора и радиальным в верхней. Также радиальным полем ориентируютс  частицы в кольцевой проточке ротора, но пол рность его противоположна пол рности радиального ориентирующего пол  статора. В результате после полимеризации нижн   часть 7 кольцевой полости статора 3 приобретает посто нную намагниченность (аналог посто нного магнита), а верхн   часть 6 имеет, например , южный полюс на внутренней поверхности кольца и северный полюс на наружной. Тогда на внутренней поверхности твердой суспензии в кольцевой проточке 2 ротора I создаетс  северный полюс, а па наружной - южный. Граница между верхней 6 и нижней 7 част ми кольцевой полости статора выбираетс  такой, чтобы она находилась выше глубины кольцевой проточки ротора 1. Статор и ротор центрированы, с помощью конического подшипника с различной конусностью и размешены межд,у полюсами 8 индуктора однородного магнитного пол .

Измерени  на вискозиметре производ тс  в следующей последовательности. Внутрь ротора 1, расположенного между полюсами 8 индуктора однородного магнитного пол  (например, катушек Гельмгольца), заливаетс  малое количество исследуе.мой жидкости (0,2-0,5 см ) и помешаетс  статор 3. Между статором и ротором образуетс  рабочий зазор 4, заполненный жидкостью. Ротор 1 приводитс  во вращение с посто нной скоростью , увлека  за собой в синхронное вращение и жидкость, и статор. Устойчивость (вертикальное положение) статора и посто нство зазора, необходимое дл  корректных измерений, обеспечиваютс  за счет конического подщипника, преп тствующего радиальному смещению статора, и расположенных соосно друг другу на роторе и статоре противоположно радиально намагниченных колец из затвердевщей диэлектрической ферросуспензии, преп тствующих и радиальному , и осевому смещению статора.

Кроме того, кольцо 6, стрем сь оттолкнутьс  от одноименного полюса кольца 2, создает вертикальную силу, действующую на статор, уменьща  трение в подщипнике вплоть до его полной разгрузки. В случае потери кон0 такта в верщине конуса статора необходимо ввести в полость балластную среду дл  его восстановлени .

Далее катушки полюсов 8 индуктора подключают к источнику посто нного тока, создава  в межполюсном зазоре однородное

5 посто нное магнитное поле. Оно взаимодействует с посто нно намагниченной нижней частью 7 полости статора, создава  тормоз щий момент. При этом внешнее поле не создает механического момента в вертиQ кально расположенных однородно радиально намагниченных кольцах. Увеличива  напр женность пол  (и тормоз щий момент), фиксируют значение тока, соответствующее остановке вращени  статора. В этом случае механический момент за счет напр жени 

5 сдвига на стенке статора полностью компенсируетс  магнитным моментом и в зазоре 4 реализуетс  вискозиметрическое куэттовское течение, характеризующеес  посто нной скоростью сдвига поперек зазора. О в зкости суд т по величине наименьщего значени 

0 тока, при котором наблюдаетс  фиксаци  статора. Вискозиметр предварительно тарируетс  на эталонных жидкост х.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени  Ротационный вискозиметр, содержащий

   соосно-цилиндрические ротор и плавающий статор, в полость которого no.ienieH намагниченный материа;, отличающийс  тем, что, с целью повышени  осевой устойчивости стад тора и точности измерений, статор выполнен с двум  полост ми - внутренней цилиндрической и наружной кольцевой, в роторе выполнена кольцева  проточка, в качестве намагниченного материала использована суспензи  магнитожестких феррочастиц в ди5 электрической полимеризуюц 1ейс  среде, причем в затвердевщей суспензии, помещенной в кольцевую полость, частицы предварительно ориентированы посто нным магнитным полем в нижней части и радиальным магнитны.м полем в верхней части, кольце0 ва  проточка ротора выполнена на глубину ниже нижнего уровн  верхней части статора , заполнена суспензией магнитожестких феррочастиц в диэлектрической полимери- зующейс  среде до верхнего уровн  верхней части статора, при этом в затвердевшей суспензии частицы пре.,;1варительно ориентированы радиальным магнитным полем с пол рностью , противоположной пол рности намагничивающего радиального пол  статора.