Измерительный преобразователь вязкости

Измерительный преобразователь вязкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 525S70 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28.03.75 (21) 2118477/25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) От|ублнковано 25,08.76.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 09.12.76 (51) М. Кл.

&01 Ц 1 1/00

Гасударственный комитет

6оввта Миниотроа СССР оо делам иэооретвний и открытий (53) S ÄK 532.13 (088.8) А. П. Дзюба, В. Н. Крутин, Л. А. Ушаков, и В. Г. Шаталов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЯЗКОСТИ

Изобретение относится к измерительным преобразователям вязкости и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен измерительный преобразователь вязкости, представляющий собой корпус, ко дну которого жестко прикреплена посредине магнитострикционная пластинка, являющаяся чувствительным элемечтом преобразователя (11 . В корпусе размещена система для те возбуждения и приема колебаний чувствительного элемента. При пропус сании через систему возбуждения импульса тока пластинка деформируется и в ней возникает плоская волна сжатия, распространяющаяся вдоль I5 пластинки. Амплитуда колебаний пластинки уменьшается во времени по экспонендиальному закону, при этом декремент затухания зависит от вязкости среды, в которую погружена пластинка. 2О

Однако данное устройство имеет невысокую точность измерений (погрешность 5-Ю%), связанную с изменением механических свойств магнитострикционной пластинки при изменении температут.ы, и малый рабочий 25 интервал температур. Верхний предел температуры, при котором возможны измерения, ограничивается точкой Кюри соответствующего магнитострикционного материала.

Известен также измерительный преобразователь выязкости Банкса, содержащий корпус, генератор колебаний, чувствительный элемент, погружаемый в контролируемую жидкость, и измеритель параметров колебаний (21 . Генератор колебания соединен с чувствительным элементом — упругим стержнем, аналогичным образом чувствительный элемент соединен с измерителем параметров колебаний. Упругие стеркни, соединяющие генератор и измеритель с чувствитель ным элементом, крепятся к корпусу в своих узловых точках. Колебания от генератора колебаний через упругий стержень передаются чувствительному элементу, параметры которого зависят от вязкости контролиру м и жидкости. Колебания чувствительного элемента через упругий стержень пщ>едаю " ся измерителю параметров колебаний для измерения.

Недостатком такого устройства является небольшой рабочий интервал температур и сложность конструкции. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является измерительный преобразователь вязкости, состоящий из корпуса во взрывозащищенном исполнении, чувствительного элемента (зонда), выполненного в виде стержня, состоящего из двух отрезков, с жесткой мембраной посредине, а также системы воз- щ буждения и измерения колебаний стержня (ф

Измерительный преобразователь предназначен для измерения вязкости во взрывоопасных условиях.

Работает измерительный преобразователь ц следующим образом.

На систему возбуждения подается напряжение с частотой, равной частоте чувствительного элемента, при этом чувствительный элемент совершает механические колебаний 3» с частотой возбуждающего напряжения.

Э.д.с., наводимая в системе измерения колебаний, однозначно зависит от вязкости контролируемой среды.

Недостатком этого устройства является И малый верхний предел температуры при измерении вязкости во взрывоопасных условиях, а также невысокая точность измерения вязкости при высоких температурах. Это обусловлено значительным изменением пара- ЗО метров систем возбуждения и измерения колебаний при изменении температуры в широком интервале.

Цель изобретения — повысить точность измерения вязкости при высоких температу- З рах и во взрывоопасных условиях.

Это достигается тем, что измерительный преобразователь вязкости снабжен узлом передачи колебаний к чувствительному элементу, выполненным в виде стержняэ и жест- » кой мембраной, расположенной посередине, элементом связи, соединяющим оба стержня,, причем стержень узла передачи колебаний запрессован в перегородку, расположенную внутри корпуса и разделяющую его на два отсека.

На черетеже показан предлагаемый измерительный преобразователь.

Преобразователь содержит корпус 1, раэделенный перегородкой 2 на два отсека. Or сек 3 выполнен во взрывозащищенном исполнении. В нем размещены системы возбуждения системы возбуждения 4 и измеренич колебаний 5 электромагнитного типа, В перегородку 2 впрессован стержень 6 (зонд) узла передачи и приема колебаний с круговым сечением и жесткой мембраной 7. Отсак 8 выполнен в обычном исполнении. В дно 9 корпуса 1 впрессован чувствительный элемент (зонд) 10, выполненный, например, в виде стержня с круговым сечением и жесркой мембраной 7 посередине. Стержень 6 узла передачи и приема колебаний выполнен идентично чувствительному элементу (зонду

10. Резонансные частоты стержней 6 и 10 равны. Стержни соединены элеменчстм связи

1 1. В данной конструкции в качестве элемента связи 1 1 используется упругая семака, представляющая собой, например, пластину прямоугольного сечения или стержень с круговым сечением. Фланец 1 2 служит для крепления измерительного преобразователя к реактору или трубопроводу.

Преобразователь работает следующим образом.

На систему возбуждения 4 подается напряжение с частотой„равной частоте связной колебательной системы: стержни 6 и

l0 и элемент связи 11. При этом коэффициент связи между стержнями 6 и 10 выбран таким, чтобы во всем диапазоне измерения вязкости резонансная кривая связной кслебательной системы бь»ла одногорбой.

Колебания стержня 6 через элемент связи

1 1 передаются стержню 10. Добротность стержня 10 зависит от вязкости контролируемой среды. З.д.с, наводимая в системе измерения колебаний 5, однозначно зависит от добротности стержня 10, т.е. от вязкости контролируемой среды.

Конструкция измерительного преобразователя обеспечивает измерение вызкости при высоких температурах и во взрывоопасных условиях с повышенной точностью. Это достигается благодаря тому, что измерительный преобразователь дополнительно содержит узел передачи колебаний к чувствительному э,цементу и их приема и корпус выполнен в виде двух отсеков, один из которых взрывозащищен. Взрывозащищенный отсек корпуса не контактирует непосредственственно с контролируемой средой, вследствие чего температура гораздо меньше температуры контролируемой среды. Благодаря этому изменение параметров системы возбуждения и измерения колебаний от температуры незначительно, что повышает точность измерений.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь вязкости, содержащий корпус, чувствительный элемент, а также системы возбуждения и иэмерения колебаний стержня чувствительного элемента, о т л и ч а ю Ill и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения при высоких температурах и во взрывоопасных условиях„он снабжен узлом передачи колебаний к чувствительному элементу, вы525870

Заказ 5131/491 Тираж 1029 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. полненным в виде стержня, и жесткой мембраной, расположенной посредине, элементом связи стержня чувствительного элемента и стержня узла передачи колебаний, перегородкой, разделяющей корпус на два отсека, поичем стержень узла передачи колебаний запрессован в перегородку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии № 5947, класс

119 3 3, 1955.

2. Патент США ¹ 3100300.

3. Авторское свидетельство СССР № 238877 от 18.12.68, (прототип).