Вискозиметр

Вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 748191 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100578 (21) 2617735/18-25 с пф соединеиием заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 15.0780, Бюллетень М 26 (51)М. Кл.

G 01 N 11/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД (538. 137 (088.8) Дата опубликования описания 1507.80 (72) Авторы изобретения

В.А.Ломовской, В.А.Гречишкин и В.Н.Крутин (71) Заявитель (54) ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к технике измерения вязкости жидких сред, а более конкретно — к вискозиметрам и устройствам измерения вязкости ненью- 5 тоновских сред, в частности структурированных сред, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. f0

Известно устройство для измерения вязкости, имеющее чувствительный эле.мент в виде плоской пластинки, привод, выполненный в виде источника пневмоимпульсов, пневмомеханический преобразователь и рычаг, а также силоизмеритель, включающий в себя систему сопло-заслонка, дифманометр, задатчик опорного давления и пневмопереключатель (1) .

Недостатками данного вискозиметра являются невысокая точность измерения, обусловленная применением запорной арматуры, клапанов, и ограниченный диапазон измерения вязкости, 25 вызываемый наличием трущихся сочленений, пружин и гибкой трубки ввода рычага привода в среду.

Известен вискоэиметр f2) содержащий чувствительный элемент в виде плоск .х параллельных пластинок, верхняя пластинка которого прикреплена к нижнему концу вертикального стержня, подвешенного на двух металлических диафрагмах и имеющего систему пружин и противовесов °

Недостатком этого вискозиметра является невысокая точность измерения вследствие применения пружин и противовесов.

Известен также вискозиметр для жидких сред (3), содержащий чувствительный элемент в виде плоской подвижной пластинки, закрепленной на конце стержня и находящейся между неподвижными стенками измерительной камеры. Стержень соединен с приводом в виде генератора колебаний через упругую мембрану, выполняющую роль упругого вывода. Кроме того, вискозиметр содержит устройство обработки информации в виде измерителя амплитуды колебаний. В качестве генератора колебаний используется неуравновешенная воздушная турбина.

Принцип действия вискозиметра заключается в измерении амплитуды вынужденных колебаний плоской пластинки, находящейся в вязкой жидкости.

748191

Измерение производится при постоянной частоте.

Недостатками нискозиметра являются невысокая точность измерения, обусловленная применением струйного ниброизмерителя, преобразующего амплитуду колебаний в давление сжатого воздуха, а также ограниченный диапазон измерений -вязкости вседствие высокой частоты колебаний пластинки.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения.

Указанная цель достигается тем, что н известном вискозиметре, содержащем привод с упругим выводом, выполненным в виде мембраны со стерж-. 5 нем, чувствительный элемент в виде плоской пластинки или цилиндра и устройство обработки информации, привод выполнен в виде термомеханического преобразователя, содержащего 2f) программный регулятор температуры, термокриокамеру, замкнутую емкость с газом, одной из стенок которой является упругая мембрана со стержнем, фотоэлектрический преобразова-. тель, состоящий из двух источников снета, фотодиодов и оптической шторки, выполненный в виде отверстия н стержне мембраны, формирователь импульсов и ключ управления соединен" ный со входом регулятора температуры.

На чертеже показана схема предлагаемого вискозиметра. Он содержит плоскую подвижную пластинку 1„ закрепленную на конце стержня 2 между неподвижными стенками измерительной камеры 3. Стержень ? жестко соединен с мембраной 4„ выполняющей роль упру гого вывода и дна замкнутой толстостенной емкости 5, заполненной газом.

Термомеханический преобразователь 40 представляет собой систему, состоящую из программного регулятора температуры б, термокриокамеры 7, которая термически связана с рабочим телом (газом) 8, замкнутой емкости

S, верхняя часть которой помещена в термокриокамеру 7, а нижняя часть ограничена мембраной 4, Фотоэлектрического преобразователя, содержащего оптическую шторку в виде отверстия 9 в стержне 2, источники света

10 и Фотодиоды 11, формирователей

12 и ключа управления 13.

Блок обработки информации состоит из катушки индуктинности 14, латунной уставки 15, перемещающейся лз внутри катушки 14 вМесте со стержнем

2, и измерителя 1б скорости изменения индуктивности.

Принцип действия вискозиметра заключается в измерении скорости изме- що нения индуктивности катушки 14 при перемещении ннутри нее латунной нставки 15. Скорость изменения индуктивности зависит от вязкости исследуемой жидкой среды, находящейся в измерительной камере 3. Измерение ведется при постоянной амплитуде колебаний пластинки 1. Амплитуда колебаний зависит .прямо пропорционально от заданного программным регулятором диапазона изменения температур.

При линейном повышении температуры термокриокамеры 7 газ в замкнутой емкости 5 расширяется, прогибает мембрану 4 и посредством стержня 2 перемещает пластинку 1 в вязкой жидкости измерительной камеры 3. Перемещение пластинки 1 вниз происходит до тех пор, пока отверстие 9 на стержне 2 не совместится с фотодиодом 11 нижнего фотоэлектрического преобразонателя, в результате чего импульс с формирователя импульсов

12 поступит на ключ управления 13, который выдает сигнал, переключающий программный регулятор температуры б в режим линейного. снижения температуры. Снижение температуры термокамеры ведет к сжатию газа в замкнутой емкости 5 и стержень 2 начнет перемещаться в противоположном направлении, т.е. вверх, до тех пор, пока отверстие 9 стержня 2 не совместится с фотодиодом 11 верхнего фотоэлектрического преобразователя, вследствие чего импульс с Формирователя 12 поступит на ключ упранления 13, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на вход программного регулятора б и переключающий режим его работы на линейное повышение температуры, Таким образом, термокриокамера, замкнутая емкость, фотоэлектрический преобразователь, формирователи и ключ управления являются теплоэлектрическим звеном положительной обратной связи термомеханического преобразователя.

Применение термомеханического преобразователя выгодно отличает вискозиметр от известных решений тем, что дает возможность с высокой точностью измерять вязкость при низких скоростях сдвига относительно простыми средствами без применения сложных систем, компрессоров и воздушных турбин.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий привод с упругим выводом, выполненный в виде мембраны со стержнем, чувствительный элемент и устройство обработки инФормации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, привод ныполнен в виде термомеханического преобразователя, содержащего программный регулятор температуры, термокриокамеру, замкнутую емкость с газом, одной из стенок которой является упругая мембрана со стержнем, 748191

UÍHÈÍÈ Заказ 4224/29 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 фотоэлектрический преобразователь, :состоящий из двух источников света, фотодиодов и оптической шторки, выполненной в виде отверстия в стержне мембраны, формирователь импульсов и ключ управления, соединенный со 5 входом регулятора температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9321722, кл. G 01 М 4/16, 1970.

2. Патент ClllA 93706221, кл. 73-57, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9339843, кл. G 01 N 11/16, 1971 (прототип) °