Вискозиметр
Иллюстрации
Реферат
ВИСКОЗИМЕТР, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем трехстепенный неуравновешенный гиромотор в гидростатической опоре, подвиншые опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистр1фующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений засчет.исключения влияния нагрева пфомотора на вязкость исследуемой среды и обеспечеш1Я измерений при высоких температурах нccлeдyвvIoй среды, пфомотор в падростат1гческой опоре установлен на продольной оси внутри пилиндр1гческого корпуса с помощью подвижных опор, при этом продольная ось герметично выведена из корпуса и снабжена чувствительным элементом, Bocnpi-шимающим момент сип вязкого трения, расположенным на конце оси.f (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(5i) G 01 М 11/14.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3405457/18-25 (22) 12,03,82, (46) 23,07.83, Бюл. М 27 (72) К. Т. Ляхонов, М. TT. Фуражировский, А. К. Ляхонов и П. М, Фуражировский (53) 532.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
N 771515, кл. G 01 N 11/14, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мр 2929584/18-25/, кл. 6 01 М Ll/14, L980 (прототип). (54) (57) ВИСКОЗИМЕТР, содержащий цилиндрический корпус, размешенный в нем трехстепенный неуравновешенный гиромотор в гидростатической опоре, под„„SU, 1030700 А вижные опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения влияния нагрева гиромотора на вязкость исследуемой среды и обеспечения измерений при высоких температурах исследуемой среды, гиромотор в гидростатической опоре установлен на продольной оси внутри цилиндрического корпуса с помощью подвижных опор, при этом продольная ось герметично выведена из корпуса и снабжена чувствительным элементом, воспринимаюшим момент сил вязкого трения, расположенным на конце оси.
1030700
Изобретение относится к устройствам для исследования физических свойств веществ, а именно к устройствам для изме.рения вязкости жидких сред.
Иэвесно устройство для измерения
ВязкОсти жидкости» В котором применяется трехстепенный уравновешенный гироскоп. в поплавковой камере и система, задающая эталойные моменты, состоящая из
1О датчика момента, установленного на оси внутренней рамки и соединенного с датчиком калиброванных токов в обмотке управления датч пса моментав(1 ), Недостатком данного устройства яв15 ляется зависимость точности измерения от нали шя вредных моментов трения в оси подвеса поплавка и в оси подвеса гиромотора, за счет чего снижается чувствительность устройства и точность
2О измерения вязкости жидкости.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения вязкости жидкости, содержащее цилиндрический корпус, поплавок, 25 гиромотор в- гидростатической опоре, установленной в поплавке, систему компенсации момента вязкого трения и реr истрирующий прибор 2 ).
Недостатком известного устройства является невозможность его. использования зО при высоких температурах исследуемой среды, в которой находится поплавок с размещенными в нем гиромотором в гидростатической опоре, в также снижение точ-. ности измерений вязкости жидкости изза повышения температуры поплавка за счет тепла от нагрева гиромотора.
Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния нагрева гиромотора на вязкость исследуемой среды и обеспечения измерений при высоких температурах исследуемой среды.
Указанная цель достигается .тем, что в устройстве для измерения вязкости жидкости содержащем цилиндрический корпус, размещенный в нем трехстепенный неуравнове- . шенный гиромотор в гидравлической опоре, подвижные опоры, систему компенсации момента вязкого трения и регистри5О рующий прибор, гиромотор в гидростатической опоре установлен на продольной осц внутри цилиндрического корпуса с помощью подвижных опор, при этом продольная Ось герметично выведена из Ы корпуса и снабжена чувствительным элементом, воспринимающим момент сил вязкого трения, расположенным на конце оси.
На чертеже представлена кинематическая схема вискозиметра.
Вискозиметр состоит иэ корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и установленного вертикально, внешней камеры 2 гидростатической опоры, которая имеет возможность вращаться относительно Оси 3-3, установленный в подвижных подшипниках 4 в корпусе 1. Внутри камеры 2 гидростатической опоры с помощью оси 5-5 и камниевых подшипников установпена гидрокамера 6. Внутри гирокамеры 6 с помощью оси 7- 7 установлен гиромотор 8, центр тяжести которого смещен относительно оси подвеса на некоторое расстояние 0 . Главная ось Z гиромотора 8 в исходном положении перпендикулярна оси подвеса 5-5 и продольной оси 3-3. Между внутренней поверхностью камеры 2 и гирокамерой 6 находится поддерживающая жидкость 9, плотность которой выбирается такой, чтобы вес собранной гирокамеры(6 с гиромотором 8 уравновешивался подъемной силой в данной жидкости 9. Поэтому опоры, установленные по оси 5-5 подвеса гирокамеры
6 с гиромотором 8, почти не несут нагрузки, благодаря чему силы трения в них очень малы. Камера 2 расположенная внутри нее гирокамера, охватывающая гиромотор 8 и поддерживающая жидкость 9, заполняющая полость между камерой 2 и гирокамерой 6, представляют собой устройство для гидростатической разгрузки .опор гиромотора 8 — гидростатическую опору.
На оси 5-5 установлен датчик 10 угла, выход которого связан электрически с входом усилителя 11, Выход усилителя 11 ссооееддииннеен н с с ддааттччииккоом м12 момента, установленным на оси 3 3, и с регистрирующим прибором 13. Датчик 10 угла, усилитель 1 1 и датчик 12 моментов образуют замкнутую систему, обеспечивающую компенсацию момента вязкого трения путем поддержания перйецдикулярности главнойроси гиромотора 8 продольной оси 3-3 при вращательном. движении внутренней камеры 2 с гиромотором 8.с гидростатической опорой.
Подшипники 4 имеют принудительное движение их элементов. Промежуточные кольца подшипников 4 имеют механическую связь с якорем 14 электромагнитов 15, укрепленных на корпусе 1. ,Две специальные пружины 16 центрируют якорь 14 в плоскости симметрии кор цуса:1. Электромагниты 1 8 включаютСоставитель Л. Кириченко
Редактор Л, Гратилло Техред Ж. Кастелевич,. Корректор С. Шекмар
Заказ 5202/4:-4 Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 10307 ся переменно, приводя якорь 14, а вместе с ним и промежуточное кольцо подшипника 4> в колебательное движение вокруг оси подвеся 3-3 с некоторой постоянной частотой. Промежуточные кольца napb1 подшипников 4 колеблются относительно друг друга в противоположных направлениях. За счет этого по оси 3-3 действует момент, равный разности моментов трения каждого из подшипников, Примене- о ние подвижной опоры снижает моменты сухого трения в 10-15 раз.
Ось 3-3 удлинена и выведена из корпуса 1 герметично. На нижнем конце оси
3-3 вне корпуса 1 установлен воспри- 15 нимающий элемент 17, выполненный в виде полого цилиндра и помещаемый в исследуемую жидкую среду. В. нижней части корпуса 1 укреплено кольцо 18 с уплотняющей прокладкой 19. C помощью Zg кольца 18 корпус 1 устанавливается на магистрали таким образом, что воспринимающий элемент:17 помещается в исследуемую жидкость.
Вискозиметр работает следующим об- 25 разом.
Подается питание на гиромотор и системы вискозиметра. Под действием силы земного притяжения гиромотор начинает процессировать (вращаться) относительно ЗО продольной оси 3-3 с постоянной угловой скоростью. За счет этого возникают силы вязкого трения между воспринимающим элементом 17 и жидкостью, в которой находится воспринимаемый элемент 17, Под воздействием этой силы гироскоп начинает процессировать относительно оси 5-5 согласно правилам процессии. С датчика 10 угла снимается сигнал, пропорциональный углу отклонения гиромотора, который пре-4g образуется в усилителе 11, С усилителя
00 4 сигнал(подается на датчик 12 моментов компенсирующий момент сил вязкого трения, Таким образом, ток, протекающий через управляющую обмотку датчика 12 моментов, прямо пропорционален моменту вязкого трения, а следовательно, и вязкости жидкости. Этот ток измеряется регистрирующим прибором 13, проградуированным в единицах вязкости. Одновременно с подачей питания на гиромотор включаются в работы электромагниты 15, осуществляющие принудительное движение промежуточных колец подшипников 4 подвеса внутренней камеры 2. Таким обрезом, за счет применения гидростатического подвеса гиромотора моменты сухого трения в оси 5-5 близки к нулю, а за счет подвеса внутренней камеры 2 с помощью подшипников с принудительным движением их элементов моменты сухого трения относительно оси 3-3 уменьшаются до минимума., За счет этого в вискозиметре значительно повышается чувствительность и точность измерений.
Расширение диапазона достигается тем, что восприни;мающий элемент вынесен за пределы вискозиметра. Следовательно, предлагаемую конструкцию можно применять как при температурах,превышающих температуру разрушения изоляционных материалов электрических элементов вискозиметра,так как при низ-, ких температурах жидкостей, вязкость которых в сильной степени зависит от разности температур.
Точность измерений повышается за счет того, что тепло, выделяемое гиромотором, не нагревает исследуемую жидкость1 поскольку воспринимающий элемент:L 7 вынесен за пределы корпуса вискозиметPB °