Способ измерения вязкости жидкости и устройство для его реализации Советский патент 1984 года по МПК G01N11/08 G01N11/16 

2. Устройство для измерения вязкости жидкости, включающее капилляр истечения, измеритель истекающего объема-Лсидкости, отсечной клапан и регистратор времени истечения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, на линии подачи измеряемой жидкости установлен регулирующий клапан с приводом, к которому подсоединен пустотелый проточный сдвоенньй камертон, в выходной ножке которого установлен капилляр, при этом резонансная частота колебаний ножек снимается приемником колебаний, выход которого через усилитель-соединен с возбудите6839

лем, создающим незатухающие колебания ножек сдвоенного пустотелого проточного камертона, а второй выход усилителя подсоединен на вход измерителя частоты и на вход частотно-аналогового преобразователя, выход которого подсоединен элемента сравнения, на другой вход которого подсоединен задатчик, а выход элемента сравнения подсоединен к входу регулятора, выход которого подсоединен к регулирующему органу с исполнительным механизмом, а второй выход элемента сравнения соединен с фиксирующим выходной сигнал во времени устройством,.

1. Способ измерения вязкости жидкости, основанный на зависимости времени истечения определенного объема жидкости через капилляр под действием силы тяжести, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, определенный объем жидкости перед пропусканием через капилляр пропускают- через пустотелый сдвоенный камертон и по времени достижения определенной разнести частот камертоном судят о вязкости истекающей жидкости. (Л С

Изобретение относится к измерению физико-механических свойств жидкостей и может найти применение для автоматического измерения вязкости жидкостей, например, в химической, нефтехимической, лакокрасочной, фармацевтической отраслях промыщдгенности.

Известен способ измерения вязкости жидкости путем пропускания ее через ламинарный дроссель и измерения расхода ij .

Однако этот способ не позволяет непрерывно измерять вязкость жидкости.

Известен также способ измерения вязкости жидкости путем пропускания через ламинарный дроссель потока исследуемой жидкости. Эту жидкость пропускают параллельно через турбулентный дроссель и изменением общего расхода добиваются равенства расхода через оба дросселя, по которому судят о кинематической вязкости жидкости 2j .

Недостатком данного способа является неточность измерения расхода через два дросселя с помощью расходомеров переменного перепада давления, по которому судят о кинематической вязкости.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения, согласно которому вязкость жидкости определяется законом ее истечения из капиллярных трубок - законом Пуайзеля

/ Г-т4|т р- р.

где ly - вязкость жидкости; d - диаметр трубки; - длина трубки;

&р - перепад давления между концами трубки; и - количество жидкости, вытекающей из трубки; - ускорение силы тяжести. Способ за}слючается в том, что определенный объем жидкости пропускают через капилляр под действием силы тяжести и по отношению времени истечения этого объема исследуемой жидкости ко времени истечения воды такого же объема судят о вязкости з .

Однако этот способ предполагает измерение объема испытуемой жидкости и времени ее истечения производить визуально, что вносит значительную погрещность в измерения. Кроме того, такой метод не предполагает возможность автоматизации процесса измерения .

Цель изобретения - поньписние точности измерения вязкос-rjf жидкости.

Поставленная цель дoJтнгae -cя тем, что согласно способу, ocHOHaHnoNfy на зависимости времени истечения оп ределенного объема жидкости через к пилляр под действием силы тяжести, определенный объем жидкости перед пропусканием через капилляр пропуск ют через пустотелый сдвоенный камер тон и по времени достижения апределенной разности частот камертоном с дят о вязкости истекающей жидкости. В устройстве для измерения вязкости, включающем капилляр, измеритель истекающего объема жидкости, отсечной клапан и регистратор времени истечения, на линии подачи измеряемой жидкости установлен регулирующий клапан с приводом, к которому подсоединен пустотелый проточный сдвоенный камертон, в выходной ножке которого установлен капилляр, при этом резонансная частота колебаний ножек снимается приемником колебаний выход которого через усилитель соеди нен с возбудителем, создающим незату хающие колебания ножек сдвоеннох-о пустотелогй проточного камерто11а, а второй выход усилителя подсоединен н вход измерителя частоты и на вход частотно-аналогового преобразователя выход которого подсоединен на вход элемента сравнения, на другой вход которого подсоединен задатчик, а выход элемента сравнения подсоединен к входу регулятора, вькод которого под соединен к регулирующему органу с исполнительным механизмом, а второй выход элемента сравнения соединен с фиксирующим выходной сигнал во време ни устройством. По времени достижения определенной разности частот на фиксирующем выходной сигнал во времени устройстве судят о вязкости испытуемой жидкости. Кроме того, частота колебаний заполненного камертона является функцией плотности содержащейся в ка мертоне жидкости, поэ1ому дискретнонепрерывно можно получать и информацию с такого вискозиметра о текущем значении плотности анализируемой жидкости. Сущность способа заключается в том, что в пустотелый сдвоенный каме тон автоматически набирают всегда одинаковый объем исследуемой жидкости, при этом присоединенная масса камертона максимальна, а частота колебания его ветвей минимальна, так как она определяется зависимостью 2MU|k),j. где i)- постоянная, зависящая от формы колебаний; k - коэффициент жесткости заделки и податливости изгибов ветвей сдвоенного камертона; С - длина колеблющихся ветвей, К - модуль упругости материала трубки камертона; J - момент инерции поперечного сечения ветви камертона относитель Ю оси колебаний, tTi||.,ni.- массы единицы ветви трубки и заполняющей жидкости соответственно. По истечении жидкости из камертона частота его колебаний возрастает и соответственно достигает величины, определяемой зависимостью 2 2fllE/l;) На диаграмме, записываемой измерительным прибором, получается переход от частоты f, к частоте f за время, пропорцио1;альное вязкости. Это время легко снять с: диаграммы или учесть с помощью автоматического секундомера. Достигнутая максимальная частота подает сигнал, включающий подачу новой порции анализируемой жидкости. Применение такого способа позволяет более точно и автоматически отмеривать анализируемый объем жидкости, с большей точностью автоматически фиксировать время истече 1ия этого объема через капилляр, получить сигнал, пропорциональный вязкости жидкости в частотной и аналоговой форме, дискретно-непрерывно измерять вязкость в технологических процессах, что позволяет информацию о вязкости жидкости, принимающей участие в процессе., использовато для целей управления . Ка чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство состоит из трубопровода 1, трехходового крана 2 с исполнительным механизмом 3, пустотелого сдвоенного камертона 4, капилляра 5,