Вискозиметр
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i)) 526806
Союз Советский
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.75 (21) 2149462/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания 16.09.76 (51) .Ч. Кл. - 6 01N 11/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 548.137(088.8) I, (72) Авторы / изобретения А. С, Беляков, А. П. Дзюба, Н. П. Зорин, В. А. Кралов, В.,H, Крутин, А. В. Поляков и В. Г. Шаталов-
j (71) Заявитель (54) В И С КОЗ И МЕТР
Изобретение относится к технике измерения вязкости жидких сред и может использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известен колебательный вискозиметр (1), предназначенный для работы при высоких температурах жидких сред, содержащий релаксационную схему самовозбуждения, времязадающим элементом которой является колебательныи зонд измерительного преобразователя, и измерительную схему, представляющую собой измеритель периода колебаний.
Колебательный зонд устроис-ва подвешен на гибкой мембране, являющеися одновременно перегородкой между испытуемой средой и возбуждающими и измерительными преобразователями.
Недостатком устройства является то, что оно может работать лишь при низких раоочих давлениях среды. Это связано с малой толщиной мемораны, деформир) ющейся при работе вискозиметра. Кроме того, устройство обладает недостаточно высокой точностью измерения вязкости, что обусловлено возникновением колебательных переходных процессов при изменении направления движения зонда в среде.
Влияние добротности зонда на точность измерения вязкости и ограничения по рабочему давлению устранены в колебательном вискозиметре (2) с зондом, помещенным непосредственно в измеряемую среду.
Недостатком устройства является невысокий рабочий интервал температур, обусловленный необходимостью размещения возбуждающих и регистрирующих преобразователей в непосредственной олизости от корпуса измерительного преобразователя.
Наиболее близким техническим решением является вискозиметр (3), состоящий из измерительного преобразователя вязкости, возбуждающих и измерительных схем.
Измерительный преобразователь вязкости содержит измерительный зонд, выполненный в виде стержня, подвешенного на горизонтальной оси, с размещенными на нем диском и парой постоянных магнитов, и расположенного вне корпуса измерительного преобразователя (в измеряемой среде). Измерительный преобразователь содержит также возбуждающие и регистрирующие преобразователи, укрепленные на днище корпуса измерительного преобразователя, и переключающий элемент, 25 Возбуждающая схема устройства представляет сооой источник питания возбуждающих преобразователей, коммутируемый переключающими элементами; измерительная схема — измеритель времени прохождения зонда
Зэ между двумя крайними положениями, фикси526806
3 регистрирующими преобразовате- ч
65 руемыми лями.
Недостатком этого вискозсиметра является невозможность работы при температурах среды, превышающих температуру разрушения изоляции при вода обмоток к атушек возбуждающих преобразователей, что обусловлено размещением катушек на днище корпуса датчика, в непосредственной близости от .измеряемой среды, а также недостаточно высокая точность измерения вязкости вследствие колебательных переходных процессов, возникающих при реверсировании направления движения зонда, и влияния плотности измеряемой среды на время перемещения зонда.
Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности измерения вязкости.
Цель достигается тем, что в известном вискозиметре, содержащем возбуждающую и .измерительную схемы, измерительный преобразователь, выполненный в виде корпуса с размещенными в нем возбуждающими и регистрирующими преобразователями, и измерительный зонд укрепленный на оси вне корпуса измерительного преобразователя, возбуждающие преобразователи выполнены в виде удлиненных магнитопроводов, герметично выведенных через днище корпуса измерительного преобразователя к измерительному зонду, на одном конце которых, расположенном внутри корпуса измерительного преобразователя, размещены катушки возбуждения, а измерительный зонд выполнен в виде пустотелого цилиндра с размещенными в нем якорем и ведущим элементом магнитной муфты.
На фиг. 1 показана схема вискозиметра и измерительныи прес оразователь в разрезе; на фиг. 2 — разрез измерительного преобразователя по А — А.
Вискозиметр состоит из измерительного преобразователя вязко ти, возбуждающей и измерительной схемы.
Преобразов пел вязкости содержит герметичный корпус 1, катушки возбуждения 2, удлиненные магнитопроводы 3, герметично выведенные из корпуса 1 измерительного преобразователя, магнитный экран 4, с расположенными в нем Hd оси 5, укрепленной в опорах 6, ведомым элементом 7 магнитной муфты и коромыслом 8, а также регистрирующими преобразователями 9, кроме этого, измерительный преобразователь вязкости содержит укрепленный в опорах 10 между наружными полюсами магнитопроводов 3 измерительный зонд 11, с размегцснными в нем ведущим элементом 12 магнитной муфты и якорем 13.
Возбуждающая схема представляет собой источник питания 14, нагрузкой которого являются катушки возоуждения, подключенные к его выходу через коммутирующий элемент 15.
Измерительная схема представляет собой измеритель периода колебаний 16, подклю4 енный к одному из регистрирующих преобразоватсле11.
Вискозиметр работает следующим образом.
При расположении зонда 11 в крайнем правом положении, фиксируемом левым регистрирующим преобразователем 9, ток источника питания 14 через коммутирующий элемент
15 поступает на обмотку катушки возбуждения 2, преобразующую этот ток в усилие, притягивающее якорь 13 к наружному полюсу левого магнитопровода 3 и заставляющее измерительный зонд 11 вращаться против часовой стрелки.
Синхронно с движением зонда 11 начинает двигаться ведомый элемент 7 магнитной муфты и механически связанное с ним коромысло
8 управляющее регистрирующими преобразователями 9.
При подходе зонда 11 в крайнее левое положение, фиксируемое правым регистрирующим преэоразовагелем 9 сигнал .с последнего переключает коммутирующий элемент 15 и ток источника питания 14 поступает на правую катушку возбуждения 2. Направление вращения зонда 11 при этом реверсируется.
При подходе зонда в крайнее правое положение, фиксируемое левым регистрирующим преобразователем 9, сигнал с этого преобразователя переключает коммутигуюшии элемент 15 и ток источника питания поступает на левую катушку возбуждения 2, после чего процесс повторяется.
Частота колебаний измерительного зонда, регистрируемая измерителем периода колебаний, однозначно зависит от вязкости среды.
Наличие в измерительном преобразователе удлиненных магнитопроводов позволяет отказаться от размещения катушек возбуждения в непосредственной близости от измеряемой среды и измерительного зонда, что позволяет использовать измерительный преобразователь при больших 3Е ачспих температуры измеряемых сред и расширяет диапазон измерений устройства. Одновременно с этим уменьшается влияние температуры среды на точность измерений, так как температура измеряемой среды будет оказывать меньшее влияние на величину активного сопротивления катушек возбуждения, от которого зависит величина возбуждающего усилия, а следовательно, и время прохождения зонда из одного крайнего положения в другое. Конструктивное выполнение зонда в виде пустотелого цилиндра с размещенным в нем якорем и ведущим элементом, магнитной муфты, подвешенного на вертикальной оси, позволяет уменьшить число элементов, непосредственно соприкасающихся со средой, и исключить, за счет отсутствия поступательного перемещения зонда в процессе измерения, влияние на показания плотности измеряемой сферы, а также устранить Колебательные переходные процессы зонда и обеспечить апериодичность движения, 526811 6
Формула изобретения
Фи» /
Со TBBI)Tc, )h В. Вощапкина
Корректор И. Позивковскап
Текрсд В, Рыбакога
Редактор H. Колппа
Заказ 2375/13 Изд. Ло 1577 Тиракк 1077 Поди ивиос
ЦНИИПИ Государственного когпитста Совета 31ииистров СССР по делам изобретений п открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4 5
Типографии, !:р, Сапунова, 2
Вискознмстр, содержащий возбужда!ощую и изме,)итс,:1ьную схемы, измерительный преобразователь, включающий корпуc с размещенными в нем возбуждающими и регистрирующими преобразователями, и измерительныl! зоил, 3 станОВлснныЙ В KOIITPÎ. IEIP), с1!ОЙ среде вне корпуса измерительного преобразователя и закрепленныи на оси, î I л н ч d ищийся тем, го, целью peel»»hei!I.я диапазона и повышения точности измерений, возбу>кдающие прсооразователи выполнены в виде магнитопроводов, гермет:1:H0 выведеннык через днин1с к0рп cа измс1)итег!bíîãо преобразс)ватсля и нзмсрктслььсму зс иду, на одном конце которык, раснологжснном внутри корпуи нзмериTñliüíîã0 прсо0разователя, размещены катушки возбуждения, а измерительный
5 30HQ Bbillo IHPH в виде Ilh 0101071010 IIH IHH+p2 с раЗМЕЩЕН1!ЫМИ В Нса! Я КО!)ЕМ i. Вед) щпп! ЭЛЕментом ма н !тной муф 1ы.
10 Источник; информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Лвт. св. СССР ¹ 284422. кл. G 01Х 11/16
2. Лвт. св. СССР № 369468, кл. G 01N 11/16
3. Патент СШЛ ¹ 3474613, кл. 73 — 54—
15 прототип.