Устройство для измерения вязкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее вибратор, размещенный в зазоре магнитопроводов возбуждающей и приемной электромагнитных систем, на каждом из которых размещена электрическая катушка,подключенная к генератору переменного напряжения, схему сравнения и вторичный прибор, стличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены устройство управления, регулируемый резистор и размещенная на магнитопроводе возбуждающей электромагнитной системы дополнительная электрическая катушка, выводы которой замкi нуты через регулируемый резистор, соединенный с выходом устройства (Л управления. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(52) G 01 N 11 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3606348/18-25 (22) 20.06.83 (46) 23.10.84. Бюл. Р 39 (72) Н.P.Юсупбеков, А.Б.Пинский и A.A.Àçèìoâ (71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им, А.P. Бируни (53) 539.137 (088.8) (56) 1.Табидзе A.A. и др. Ультразвуковой низкочастотный измеритель вязкости жидкостей. - Измерительная техника, 1981, Р 12, с. 56-61.

2.Заявка Франции Р 2462701, кл. G 01 N 11/16, опублик. 1981.

3,Авторское свидетельство СССР

Р 369468, кл. G 01 Ы 11/16, 1973 (прототип), „.,SU„„1120271 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ, содержащее вибратор, размещенный в зазоре магнитопроводов возбуждающей и приемной электромагнитных систем, на каждом иэ которых размещена электрическая катушка,подключенная к генератору переменного напряжения, схему сравнения и вторичный прибор, с т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены устройство управления, регулируемый резистор и размещенная на магнитопроводе возбуждающей электромагнитной системы дополнительная электрическая катушка, выводы которой замкнуты через регулируемый резистор, щ

С соединенный с выходом устройства управления. где

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано на всех объектах, где требуется информация о физико-химических свойстйах вещества, н частности вяз"кости.

Известно устройство для измерения вязкости, содержащее кварцевый вибратор, устройство управления и блок измерения частоты колебаний вибратора Plj .

Недостатки этого устройства — низ кая точность из-за быстрого затухания в анализируемой среде возбуждаемых кварцевым вибратором волн и изменение параметров вибратора из-за взаимодействия со средой.

Известно также устройство для изМерения вязкости, содержащее II -образный вибратор, электромагнит-возбуждения и электромагнит-датчик, регистрирующий фазовый сдвиг колебаний вибратора относительно тока в электромагните возбуждения 12) .

Недостатки данного устройства— сложность и низкая точность измерений, снязанные с изменением параметров Вибратора в процессе измерений и сложностью точного определения сдвига фаз.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения вязкости„ содержащее вибратор, размещенный в зазоре магнитопроводон возбуждающей и

Приемной электромагнитных систем, йа каждож из которых размещена электрическая катушка, подключенная к

Генератору переменного напряжения, схему сравнения и вторичный прибор.

Действие устройстна заключается н измерении силы возбуждения вибратора при постоянной амплитуде колебаний (31 .

При этом вязкость находится по формуле

F Р =,п -с, искомая вязкость,кг/м с; плотность среды, кг/м ;

F — возбуждающая сила, Н; резонансная частота колебаний вибратора, с 3 — площадь вибратора, м ; амплитуда колебаний вибратора, му постоянная прибора, кг/ (м >с) .

С>днако при многократном проведении измерений из-эа налипания части1> измеряемой среды изменяется резонанс ная частота колебаний вибратора (d>. и егo площадь, вследствие чего ноз никает большая погрешность измерения.

Цель изобретения — повышение точности устройства для иэм@рения. вязкости.

IS

Зо

Поставленная цель достигается тем, что н устройстно для измерения вязкости, содержащее вибратор, размещенный н зазоре магкитопронодов возбуждающей и приемной электромагнитных систем, ка каждом из которых размещена электрическая катушка,подключенная к генератору переменного напряжения, схему сравнения и вторичный прибор, введены устройство управления, регулируемый резистор и размещенная на магкитопроводе возбуждающей электромагнитной системы дополнительная электрическая катушка,, выводы которой замкнуты через регулируемый резистор, соединенный с выходом устройства управлекия.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вибратор 1, расположенный в зазоре магнитопроводов 2 и 3 соответственно возбуждающей и приемной электромагнитных систем с размещенными на них возбуждающей 4, приемной 5 и дополнительной б электрическими катушками, регулируемый резистор 7, подключенный к выводам дополнительной каTvLI ки б и связанный с выходом устройства 8 управления, генератор 9 переменного напряжения, соединенный с выводами возбуждающей электрической катушки 4, приемкой электрической катушкой 8, вторичным прибором 10 и схемой 11 сравнения. Вибратор 1 погружен в анализируемую среду 12.

Устройство работает следующим образом.

Из1лерек1ле IIpo>13 Bop TOR B pHB TciK та. В первом такте согласно задаккой программе устройства 8 управления устанавливает сопротивление регулируемого резисгора 7 значительно большим реактивного сопротивления дополнительной электрической катушки б.

Напряжение с генератора 9 перемекного напряжения подается ка возбуждающую катушку 4 и посредством но"-.Hèêàющего в зазоре магкитопронода 2 нозбуждающей электромагнитной системы магкитногo поля возбуждает колебания вибратор111, При этом в приемкой электрической катушке 8 икдуцируется переменное напряжение, поступающее на вход гекератора 9 переменного напряжения и соединенный с ки>л вход схемы 11 сравнения, которая сравнивает амплитуду индуциронанкогo напряжения с заранее задаккым значением и, если последние ке равны между собой, вырабатывает сигнал, изменяюш -й соответстну>сщим образом коэффициент передачи генератора 9 переменного капояже.- ия а следовательно., и ток ь возбуж11ающей электрической катушк=Таким образом oo""ÄI..,естнляется поддержание заданного значения напряжения н IIpëeMHoé злак" D :1ч ес:coA ха

1120271 тушке 5 и амплитуды колебаний вибратора 1. Значение тока на выходе генератора 9 переменного напряжения измеряется вторичным прибором 10.

A искомая вязкость определяется при этом из формулы 5

F РР 8 п (2)

9(гр 6 которая следует из совместного решения уравнений (3) и (4) .

Таким образом, введение дополни10 тельных потерь известной величины позволяет получить показания устройства для измерения вязкости независимыми от значений частоты колебаний и площади вибратора 1, поскольку зна

)5 .чения последних не входят в формулу (5), которая является градуировочным уравнением устройства для измерения вязкости. Физически это обусловлено тем, что коэффициент С< градуировочной характеристики (3) IIpH каждом измерении рассчитывается заново по результатам двух "тактов работы, что позволяет находить его истинное значение независимо от наличия на вибраторе 1 пленки анализируемого вещества.

Применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить точность измерения физико-химических параметров среды. В программе, заложенной в устройство 8 управления, определяющей периодичность и закон изменения регулируемого резистора 7, может быть предусмотрена соответствующая зависимость пос35 ледних от внешних влияющих факторов, например, температуры. При этом,если программа такова, что колебания температуры, вызывающие изменение зна. чения корня квадратного из произведе4О ния вязкости среды на ее плотность, обуславливают аналогичное изменение величины вносимых потерь, т.е. сопротивления регулируемого резистора 7, то обеспечивается термокомпенсация устройства для измерения вязкости. или

Составитель B.Kðóòêèí

Редактор P.Öèöèêà Техред Т.Фанта Корректор О. Лугов ая

Заказ 7735/33 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 где à — возбуждающая сила при токе в катушке 4, равном 3 и коэффициенте связи К, т.е.

F= k)

С, — коэффициент градуировочной.характеристики.

Во время первого такта измерения дополнительная катушка б практически не оказывает влияния на колебания вибратора 1 за счет большого сопротивления регулируемого резистора 7.

Во втором такте устройство 8 управления уменьшает до заданного значения, например до нуля, сопротивление Я регулируемого резистора 7.

В этом случае напряжение, индуци руемое в катушке б, вызывает прохождение тока в контуре, состоящем из катушки б и регулируемого резистора

7 ° В свою очередь ток, протекающий по дополнительной электрической катушке б, обуславливает появление электромагнитного поля, увеличивающего силу сопротивления колебаниям вибратора 1 и, соответственно, потери энергии колебаний на величину C зависящую при постоянной амплитуде колебаний только от параметров дополнительной электрической катушки б и сопротивления регугируемого резистора 7. При этом новое значение тока в возбуждающей электрической катушке 4 связано с вязкостью по форле му pp = С,k J -С -С, (4)

Значение вносимых потерь, приведенных к соответствующей размерности, определяется заранее экспериментальным путем.

Вторичный прибор 10 регистрирует новое значение 1» тока в катушке 4 возбуждения и находит значение параметра )м по формуле р=(г г,-с) (5) B результате использования изобретения повышается точность измерения вязкости исследуемого лака, что приводит к снижению. расхода сырья на 0,8Ъ.