Устройство для измерения кинематической вязкости жидкостей Советский патент 1983 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к вискоэиметрии и может быть использовано в нефтехимическоЛ, нефтеперерабатывающей и других отраслях промьшленности Известно устройство, содержащее ламинарные и турбулентные дроссели, которые при помощи входной, выходной и междроссельных камер соединены в схему гидравлического моста, дифмано метрический нуяь-индикатор в выходной диагонали моста, побудитель расХОД9, .включенный перед входной камерой , автоматическую следящую систему с регулятором, преобразователь расхо да среды, с помощью которого можно . определить кинематическую вязкость C Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения Кинематической вязкости жидкостей, так как суммарная погрешность устрой тва включает в себя погрешность автематической следящей системы и погрешность преобразователя расхода среды. ; Известно устройство для измерения кинематической вязкости жидкостей, содержащее ламинарные и турбулентшле дроссели, включеннь1е в схему гидравлического моста, в шходной диагонали которого включен нуль-индикатор. Устройство содержит также генератор переменного расхода, блок управления и. измеритель частоты, причем генератор переменного расхода соединен с нуль-индикатором через блок управления, а измеритель частоты подключен нуль-индикатору и блоку управления C Недостатком известного устройства является невысокая точность. Это объ ясняется тем, что при изменении расхода во времени обощй перепад давления на ламинарном дросселе, кроме по лезной составляющей, вызванной силам вязкостного трения, имеет составляющую, вызванную.инерцией массы жидкос ти заполняющей ламинарный дроссель. В результате функция преобразования устройства становится нелинейной и неоднозначной, что снижает точность измерения. . Цель изобретения - повышение точности измерений кинематической вязкости жидкостей. Поставленная цель Достригается тем, что в устройстве, содержащем ламинарно-турбулентный гидравлический мост, в выходной диагонали которого включен нуль-индикатор, генератор переменного расхода измеряемой жидкости, соединенный с нуль-индикатором через блок управления, и измеритель частота, подключенный к нульиндикатору и блоку управления, последовательно с турбулентными дросселями установлены дополнительные ламинарные дроссели, причем отношения длины к площади поперечного сечения у основных и дополнительных ламинар ных дросселей равны, а диаметр до- , полнительного ламинарного дросселя больше диаметра основного. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит основные ламинарные 1 и 2, турбулентные 3 и 4 и дополнительные ламинарные 5 и 6 дроссели, генератор 7 переменного расхода. Нуль-индикатор 8, блок управления 9 и измеритель частоты 10. Устройство работает следующим образом. . Расход жидкости через гидравлический мост, образованньй. основными ламинарншш 1 и 2, турбулентными 3 и 4 и дополнительньЕми ламинарнь1ми 5 и 6 дросселями, с помощью генератора 7 переменного расхода непрерывно увеличивается от нулевого значения с постоянной : скоростью. В некоторый момент времени увеличение расхода приводит к уравновешиванию мостовой схемы. П&и этом срабатывает нуль-индикатор 8 и подает сигнал в блок управления 9 и измеритель частоты 10. С помощью блока управления генератор переменного расхода возвращается в исходное состояние и начинается новый цикл. Частота срабатывания нульиндикатора контролируемая измерителем частоты, пропорциональна кинематической вя3кости. При изменении расхода перепаД Давления на ламинарном дросселе имеет две составляющие. Одна из них ЛР, вызванная силс1ми вязкостного трения, (описывается уравнением С1. -Л где 1л - длина; ёд - диаметр ламинарного дросселя ; Д1. - динамическая вязкость протекающей жидкости; Q(t) - объемный расход. Вторая составляющая ДРц вызванная силами инерции, описывается уравнениемгде р - плотность жидкости; - скорость изменения расхода. Перепад давления на турбулентном росселе определяется выражением ра), I а о1 где pt - коэффициент расхода о| - диаметр ту рбулентнОго дросселя. В известном устройстве при отсутствии дополнительных дросселей условие равновесия мостовой схемы име ет вид ,il-«« a-f iF f« А.-:Откуда значение кинематической вязкосггй , определяется уравнением вид aw-зг ifcjrcC ei e Наличие второго- члена в правой части уравнения (.4 ) приводит к нели нейности и неоднозначности функции преобразования, что снижает точност измерения. При введении дополнительных дрос i селей согласно предлагаемому те1Хническом решению условие равновесия принимает вид 4ед oia(t| 8 A ewssyf i «ас. „..„. где индекс f относится к параметрам дополнительного дросселя. При равенсгтве отношения длины к площади поперечного сечения у основных и до полнительных дросселей составляющие пзрепада давления, вызванные силами инерции (.последние члены в и правой частях уравнения (5)) , взаимно компенсируются и значение кинематической вязкости V определяется уравнением вида Как видно из (б), в предложенном устройстве промежуток времени от начала цикла до момента уравновешивания линейно и однозначно Зсшисит от кинематической вязкости, что и обеспечивает повышение точности измерений. Предлагаемое устройство благодаря введению в его мостовую схему дополнительных ламинарных дросселей позволяет повысить точность определения кинематической вязкости. Применение устройства, например, в системах автоматического контроля процесса разгонки нефти позволяет увелИ чить отбор целевого продукта, а применение в системах автоматизации процесса подготовки жидких топлив R .сжиганию позволяет оптимизировать процесс сжигания и тем самым умень.шить потери от недожога топлива, увеличить КПД теплоагрегатов..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ XHflkOCTEfi, ,. содержащее ламйнарно-турбулентный гидоавлический мост, в выходной диаЧ гонали которого включен нуль-индикатор, генератор переменного расхода, изме ряемой жидкости, соединенный с нуль-индикатором через блок управления, и измеритель частоты, подключен ный к нуль-индикатору и блоку управления, отличают е- еся тем, что, с целью повышения точности измерений, последовательно с турбулед1тными дросселями установлены дополнительные ламинарные дроссели, причем отношения длины к плошади поперечного сечения у основных и дополнительных ламинарных дросселей равны, а диаметр дополнительного ламинарного Дросселя больше диаметра основного. « V . 0П со О