Устройство для измерения вязкости

 

Изобретение предназначено для измерения вязкости жидких сред. Для повышения надежности и точности измерений исключается контакт чувствительного элемента с измеряемой средой. В устройстве для измерения вязкости, содержащем струйную трубку, расположенную над поверхностью контролируемой жидкости, измеритель частоты колебаний , в центре торца которого установлена струйная трубка, генератор и измерительную схему, состоящую из детектора, фильтра низких частот, формирователя импульсов и частотомера, измеритель частоты колебаний выполнен в виде двухобкладочного одностороннего преобразователя с неравномерным электростатическим полем, силовые линии которого начинаются на одной обкладке, захватывают след (углубле- .ние) в жидкости, образованный газовой струей, и заканчиваются на другой обкладке. Внутренняя обкладка преобразователя заземлена, а внешняя подключена через разделительную емкость к потенциальному выходу ВЧ-генератора и к входу детектора, причем обкладки одностороннего преобразователя расположены относительно друг друга с зазором, уменьшающимся к центру, дающим сконцентрированное в области углубления поле. 2 ил. (Л . &д о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5р 4 G 01 N 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4201288/24-25 (22) 03.03.87 (46) 15. 10.88. Бюл, У 38 (72) М.М. Мордас ов, В.И. Гали здра и Д.А.Дмитриев (53) 532.137(088 ° 8) (56) Кулаков M.Â. Технологические измерения и приборы для химических производств, M,: Машиностроение, 1974, с, 342-346, Авторское свидетельство СССР

Н9 492787, кл, G 01 N 11/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР и 1062567, кл, С 01 N 11/16, 1983 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОС. ТИ (57) Изобретение предназначено для измерения вязкости жидких сред. Для .повышения надежности и точности измерений исключается контакт чувствительного элемента с измеряемой средой, В устройстве для измерения вязкости, содержащем струйную трубку, расположенную над поверхностью контролируемой жидкости, измеритель частоты колебаний, в центре торца которого установлена струйная трубка, генератор и измерительную схему, состоящую из детектора, фильтра низких частот, формирователя импульсов и частотомера, измеритель частоты колебаний выполнен в виде двухобкладочного одностороннего преобразователя с неравномерным электростатическим полем, силовые линии которого начинаются на одной обкладке, захватывают след (углубление) в жидкости, образованный газовой струей, и заканчиваются на другой обкладке. Внутренняя обкладка преобразователя заземлена, а внешняя подключена через разделительную емкость к потенциальному выходу ВЧ-генератора и к входу детектора, причем обкладки одностороннего преобразователя расположены относительно друг друга с зазором,. уменьшающимся к центру, дающим сконцентрированное в области углубления поле. 2 ил.

14 308 28

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения вязкости жидких сред, и может найти применение в системах автомат. .ческого контроля и управления различ ыми технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем исключения контакта с контролируемой средой.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для измерения вязкости; на фиг, 2 — двухобкладочный односторонний емкостной преобразователь с нерав15 номерным электростатическим полем.

Устройство для измерения вязкости состоит из сопла 1, вход кбторого соединен с выходом задатчика 2 давления и манометром 3. На трубке соп- 20 ла 1 размещен чувствительный элемент

4. Чувствительный элемент 4 выполнен иэ металлического стакана 5, внутрь которого помещены диэлектрическая шайба 6 и двухобкладочный од- 25 носторонний емкостной преобразователь 7. Обкладка 8 емкостного преобразователя 7 соединена со стаканом

5 и заземлена. Обкладка 9 соединена с входом 10 измерительной схемы 11.

Вход 10 подключен через емкость 12 к потенциальному выходу генератора

13 высокой частоты (ВЧ) и через детектор 14, фильтр 15 низких частот, усилитель-ограничитель 16 и формирователь 17 импульсов присоединен к вы35 ходу измерительной схемы 11, К выходу 18 подключен частотометр 19. Контролируемая жидкость 20 находится в сосуде (не показан). На поверхности 4 жидкости от действия струи образуется углубление 21.

Устройство для измерения вязкости работает следующим образом.

Струя газа выходит из сопла 1 и набегает на поверхность жйдкости

20, образуя на последней углубление

21, Поверхность жидкости в месте контакта со струей совершает автоколебания, частота которых является функцией вязкости контролируемой

50 жидкости. Колебания поверхности жидкости в месте контакта с газовой струей сопровождаются изменением формы углубления.

Чувствительный элемент 4, воспринимающий изменение формы углубления, представляет собой емкостной преобразователь, состоящий из металлического стакана 5, внутрь которого помещена диэлектрическая шайба 6, изолирующая его от двухобкладочного емкостного преобразователя с неравномерным электростатическим полем между обкладками 8 и 9. Обкладка 8, соединенная со стаканом 5, находится под низким потенциалом, а обкладка

9 — под высоким потенциалом, за счет соединения через разделительную емкость 12 с выходом 10 генератора ВЧ

13.

Расположение обкладок 8 и 9 выбрано так, что силовые линии электростатического поля, образованного между ними, начинаются на одной обкладке, захватывают колеблющееся углубление и заканчиваются на другой обкладке °

Причем из-за того, что расстояние между обкладками уменьшается к центру преобразователя, поле концентрируется в области колеблющегося углубления.

Изменение формы углубления приводит к изменению емкости между обкладI ками 8 и 9. Изменение емкости происходит с частотой автоколебаний поверхности жидкости. Преобразователь включается в плечо емкостного делителя, образованного собственной емкостью преобразователя и емкостью 12. ВЧнапряжение, модулированное по амплитуде по закону изменения емкости преобразователя с частотой автоколебаний жидкости детектируется детектором 14 и поступает на фильтр 15 низких частот, на выходе которого выделяется огибающая ВЧ-напряжения, Далее низкочастотные колебания поступают на усилитель-ограничитель 16 и формирователь 17 импульсов, где формируются прямоугольные видеосигналы с частотой, равной частоте автоколебаний жидкости. Частота прямоугольных видеоимпульсов измеряется частотомером 19. Давление на входесопла 1 устанавливается задатчиком 2 и контролируется манометром 3.

Так как в предложенном устройстве отсутствует контакт чувствительного элемента с контролируемой средой, то исключается возможность возникновения пленки и налипание анализируемого продукта, при этом повышается пожарои взрывобезопасность и надежность прибора.

1430828

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я путем исключения контакта с- контроУстройство для измерения вязкос- лируемой средой, измеритель частоты ти, содержащее струйную трубку, рас- колебаний выполнен в виде двухобклаположенную над поверхностью контроли- дочного одностороннего емкостного

5 руемой жидкости, измеритель частоты преобразователя, внутренняя обкладка колебаний, в центре торца которого которого заземлена, а внешняя подклюустановлена струйная трубка, генера- . чена через разделительную емкость к тор и измерительную схему, состоящую потенциальному выходу генератора и к иэ последовательно соединенных де- 1р входу детектора, причем обкладки одтектора, фильтра низких частот, фор- ностороннего емкостного преобразовамирователя импульсов и частотомера, теля расположены одна относительно о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с другой с зазором, уменьшающимся к целью повышения надежности устройства центру.

1430828

Составитель В. Крутин

Редактор М. Келемеш Техред д. Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 5335/44 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие r Уж жгород, ул. Проектная, 4