Устройство для измерения вязкости

Устройство для измерения вязкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социвпистическик

Респубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ оц84248О

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51 1М. К. (22) Заявлено 06. 08. 79 (21)2803806/18-25 с присоединением заявки М—

G 01 N 11/00

Государственнмй комнтет

СССР оо.аелам изобретений и открмтий (23) Приоритет—

Опубликовано 300681, Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 300681 (З) >АК 532.137 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Лаптев и Б.Н.Прохоров (71) Заявитель

Гусевский филиал Государственного научноисследовательского института стекла

1 (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к вискозиметрам, и может быть использовано для измерения вязкости различных жидкостей и расплавов в промышленных условиях.

Известно устройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру, связанную через клапан с системой подачи газа, емкостный датчик контроля уровня исследуемой жидкости в измерительной камере и приспособление для компенсации изменений уровня и атмосферного давления, выполненное в виде компенсационной трубки, погруженной в жидкость и связанной через дроссель с измерительной камерой. В устройстве вязкость определяется.по времени заполнения измерительной камеры исследуе- мой жидкостью до заданног6 уровня, 20 фиксируемого емкостным датчиком Pj .

Однако устройство не обеспечивает достаточной точности измерения и надежности при работе на агрессивых, высокотемпературных жидких средах, когда значительно ухудшаются точностные характеристики емкостного датчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является, ус- ЗО тройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру в виде пневмотрубки, измерительный преобразователь с входной и компенсационной камерами, в котором входная камера соединена с измерительной камерой и через дроссель — с компенсационной камерой, и устройство для поддержания границы раздела газ-исследуемая среда. Вязкость в устройстве определяется по времени изменения давления в измерительной камере между двумя его фиксированными значениями (2f .

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения из-за влияния колебаний температуры исследуемой среды.

Цель изобретения — повышение точ-. ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве .для измерения вязкости, содержащем измерительную камеру в виде пневмотрубки с дросселем, измерительный преобразователь с входной и компенсационной камерами, в котором входная камера соединена с измерительной камерой и через дроссель — с компенсационной камерой, систему поддержания границы раздела газ-исследуемая среда, подключен842480

20

40

60 ную к компенсационной камере, дроссель расположен в нижней части измерительной камеры, погружаемой в исследуемую среду.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. устройство содержит измерительную камеру 1 в виде пневмотрубки,соединенную с входной камерой 2 измерительного преобразователя 3 и через дроссель 4 — с компенсационной камерой 5 измерительного преобразователя, приспособление для поддержания границы раздела гаэ-исследуемая среда, состоящее из реле б давления, впускного 7 и выпускного 8 клапанов, соединяющих компенсационную камеру соответственно с источником газа и атмосферой, датчик. пневмоимпульсов, выполненный в виде сильфона 9 с электромагнитом 10, блок 11 управления и измеритель 12 времени. Измерительный преобразователь выполнен в контактном исполнении: контакты 13 замыкаются при смещении чувствительного элемента преобразователя в сторону входной камеры 2 и контакты 14 при смещении его,в противоположную сторону.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вследствие выравнивания давлений но входной 2 и компенсационной 5 камерах измерительного преобразователя 3 через дроссель,4 в измерительной камере 1 устананливается граница раздела газисследуемая среда на уровне, определяемом настройкой реле б давления.

При отключенном магните 10 и растянутом сильфоне 9 чувствительный элемент измерительного преобразователя смещен в сторону входной камеры 2, контакты 13 замкнуты и блок 11 подает сигнал на включение измерителя

12 времени. Под действием гидростатического давления, превышающего давление газа в измерительной камере 1, жидкость поднимается вверх, уменьшая величину рабочего объема газа н измерительной камере и увеличивая давление в ней. При достижении заданной величины давления контакты 13 размыкаются и блок 11 управления отключает измеритель 12 времени. Однонременно блок управления включает электромагнит 10 на сжатие сильфона 9.Давление газа н рабочем объеме устройства возрастает и мембрана измерительного преобразователя 3 смещается н сторону компенсационной камеры 5, замыкая контакты 14. Блок 11 управления снова включает измеритель времени ° Жидкость под дейстнием пневмоимпульса вытесняется из измерительной камеры 1 и рабочий объем устройства увеличивается, а давление газа падает. При достижении заданной величины давления контакты 14 размыкаются, блок управления отключает измеритель

12 времени и электромагнит 10, сильфон 9 растягивается, увеличиная рабочий объем устройства. Снова замыкаются контакты 13, включается измеритель 12 времени и цикл измерения повторяется. Скорость перемещения жидкости в измерительной камере, выполненной в виде калиброванной трубки, зависит от вязкости исследуемой жидкости и регистрируется измерите-. лем 12.

Постоянство разности давлений, действующих на столб жидкости, пере .. щаемой в измерительной камере 1, достигается с помощью приспособления для стабилизации границы раздела газисследуемая среда. При изменении этой разности, например вследствие изменения давления над поверхностью исследуемой жидкости, температуры газа в рабочем объеме, утечек газа и т.д., срабатывает реле б давления, включая клапан 7 для подачи данления газа от источника или клапан 8 для выпуска его в атмосферу. В результате, благодаря связи компенсационной камеры с измерительной через дроссель, в последней устанавливается заданное давление.

При установке дросселя 4 в погруженной части измерительной камеры 1 он одновременно с функцией выравнивания давлений в камерах измерительного преобразователя 3 выполняет роль термокомпенсатора вязкости. Так как дроссель погружен в жидкость, изменение ее температуры приводит к изменению температуры газа, протекающего через дроссель, и era вязкости. В свою очередь изменение вязкости газа сказывается на расходе его через дроссель, а следовательно, скорости изменения давления его в измерительной камере. Так, при увеличении температуры исследуемой жидкости уменьшается ее вязкость и увеличивается вязкость газа. В результате уменьшения вязкости жидкости возрастает скорость ее перемещения в измерительной камере и соответственно возрастает скорость изменения давления газа. A в результате увеличения вязкости газа уменьшается его расход через дроссель и сближается скорость изменения давления в измерительной камере. Аналогичная термокомпенсация вязкости происходит при уменьшении температуры.

При правильно подобранном сопротивлении дросселя составляющая скорости изменения давления газа в измеритель ной камере, обусловленная влиянием температуры, может быть скомпенсиронана с достаточной точностью.

Предлагаемое устройстно для измерения вязкости отличается от известных простотой конструкции, надежностью в работе и может быть использовано для промышленных измерений при

842480

Формула изобретения 5

Составитель В.Филатова

Редактор Т.Мермелштайн Техред С.Мигунова Корректор Г.Решетник

Заказ 5054/43 Тираж 907.

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, >Х-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 контроле агрессивных сред, высокотемпературных расплавов, при работе во взрывоопасных условиях. устройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру в виде пневмотрубки с дросселем, измерительный преобразователь с входной и компенсационной камерами, в котором входная камера соединена с .измерительной камерой и через дроссаль с компенсационной камерой, систему поддержания границы раздела газ-исследуемая среда, подключенную к компенсационной камере, о т л и ч а.ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дроссель расположен в нижней части измерительной камеры, погружаемой в среду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3782173, кл.G 01 N 11/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 594432, кл.G 01 Z,11/00, 1976 (прототип).