Колебательный вискозиметр Советский патент 1985 года по МПК G01N11/16 

f1

Изобретение относится к прнборостроению и может найти применение в пневматических колебательных вискозиметрах, используемых в химической и нефтехимической промышленности

Известен колебательньш вискозиметр, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, к концам которого подсоединены сильфоны, переключающие сопла, возбулсдающую схему, выполненную в виде пневматического релаксационного генератора, выходы которого подключены к сильфонам а входы - к переключающимсоплам, а также измерительную схему, соединенную с пневматическим релаксационным генератором, причем зонд, шток и сильфоны размеи);ены в корпусе, а переключающие сопла расположены внутри сильфонов таким образом, что данные части последних являются для них заслонками и подключены к релаксационному генератору через отключающие реле ij ,

Недостатком данного устройства , является его сложность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является колебательный вискозиметр, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительньй зонд с закрепленным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного колебательного движения чувствительного зонда выполнен в виде первого сильфона, один торец которого соединен с одной стенкой корпуса, а другой подвижный торец --сштокоми системой приемное сопло - сопло питания, установленной перпендикулярно оси сильфона, причем приемное сопло соединено с внутренней полостью этого сильфона, I

В зависимости от зязкости контролируемой среды на зонд действует тормозящая сила, которая изменяет период колебаний зонда пyтe уп} авле1ия частотой возбуждающей силы, которая приравнивается к частоте (шлебл101д.;;Г|ся системы и со11рово ;:;тает ее во зсем диапазоне измерения 1 язкости, Изменение вязкости контролируемой среды приводит к изменению давления во внутренне - полости сильфона, среднее значение KOTOPOIXT :завис - Т от степени нарушения соосности системы сопло питания - присмнс10 ;:оп.гю и, следора2

тельно, от величины амплитуды колебаний чувствительного зонда, которая определяется вязкостью среды . Пневматический генератор отделен от чувствительного зонда и контролируемой среды посредством разделительной мембраны, выполненной в виде упругой пружины 2 .

Однако известный вискозиметр обладает недостаточной точностью, что обусловлено наличием разделительной мембраны, которая вносит norpeiuность в апериодичность движения зонда, а последняя зависит от давления

контролируемой средЕ. Кроме того,

нестабильность давления питания входит в функцию преобразователя вискозиметра с nojHJbEM весом, что также полижает точность измерений и увеличивает требования к устроГгству стабилизации давления питающего воздуха. Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в колебательны вискозиметр, содерлсащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного колебательного дв;-1жения чувствительного зонда выполнен в виде первого сильфона, один торец которого соединен с одной стенкой корпуса, а другой

5 подвижный торец - ILITOKOM и системой приемное сопло - сопло питания, установленной перпендикулярно оси сильфона, причем приемное сопло соединено с в утренней полостью этого С1 льфона, дополнительно введены концентрически расположеьные один в другом два сильфона, одни торцы которого соединены с противоположной стенкой корпуса, а другие под,Бижные торп.Е) посредS ством штока соединены между собой, причем шток ввполнен в виде трубки, обесг ечивающей связь внутрс;нней полости первого сильфона с приемным соплом и через ггневматический дрос0 сель с внутренней полостью, образованной концентрически рггсположенными сильфонами, причем чувствительный зонд, шток и сильфоны расположены в корпусе для контролируемой среды.

5 На чертеже представлена схема описываемого вискози1-1етра.

Он содержит чувствительный зонд 1, закрепленный на штоке 2, перпендикулярньй последнему. Шток 2 выполне в виде трубки и жестко связан с под вижными торцами сильфонов 3-5,. другие торцы которых герметично соединены с корпусом 6. Шток 2 обеспечивает связь внутренней полости сильф на 3 с приемным соплом 7 и через пн матический дроссель 8 с внутренней полостью, образованной концентричес ки расположенными сильфонами 4 и 5. Перпендикулярно оси штока 2 против приемного сопла 7 установлено сопло 9 питания, которое соединено с корпусом 6 и к которому подведено давление. Вискозиметр работает следующим образом. При подаче давления сжатого воздуха на сопло 9 питания воздух от приемного сопла 7 поступает во внут раннюю полость сильфона 3, повышая там давление,. При повьшении давлени подвижный торец сильфона 3, а следо вательно, и чувствительный зонд 1 перемещаются вверх вдоль оси штока, нарушая соосность системы сопло питания - приемное сопло. Нарушение соосности приводит к понижению давления во внутренней полости сильфона 3 и восстановлению соосности системы. Это повторяется периодически совершал гармонические колебательны движения чувствительного зонда 1, Отрицательная обратная связь, обеспечивающая увеличение стабильности работы вискозиметра и уменьшение влияния нестабильности давления питающего сжатого воздуха на точность измерений, образована пнев матическим дросселем 8 и внутренней полостью между соосно расположенными сильфонами 4 и 5, которая соединяется через упомянутый дроссель с внутренней полостью сильфона 3. Сильфоны 3 и 4 имеют одинаковые эффективные площади, что исключает влияние давления контролируемой среды на частоту колебаний зонда, а следовательно, и на точность измерений. Полное размещение чувствительного зонда, штока и сильфонов в контролируемой среде исключает влияние нестабильности окружающей среды на точ ность измерений. При работе вискозиметра во внутренней полости сильфона 3 возникает избыточное давление, среднее значение которого зависит от степени нарушения соосности системы сопло питания - приемное сопло и, следовательно, от величины амплитуды колебаний зонда 1. Величина амплитуды колебаний изменяется из-за изменения вязкости контролируемой среды. Это давление является измеряемой величиной, по которой судят о вязкости, так как изменение вязкости приводит к изменению этого давления. Испытания вискозиметра показали надежность его работы в условиях изменяющегося давления контролируемой жидкости в пределах 0-4 кгс/см и подтвердили возможность применения узкодиапазонного прибора с диапазоном измерения 3000-5500 сП. Изобретение позволяет повыситьточность измерения вязкости и улучшить качество автоматического контроля и управления технологическими процессами в химической и нефтехимической промьшшенности.

////i ///////Av/// / /

6

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного колебательного движения чувствительного зонда выполнен в виде первого сильфона, один торец которого соединен с одной стенкой корпуса, а другой подвижный торец - с штоком и системой приемное сопло - сопло питания, уста;новленной перпендикулярно оси сильфона, причем приемное сопло соединено с внутренней полостью этого сильфона, отличающийся тем, что, с целью повыше гия точности измерений, в него дополнительно введены концентрически расположенные один в другом два сильфона, одни торцы которых соединены с противоположной стенкой корпуса, а другие подвижные торцы посредством штока соединены между собой, причем шток выполнен в виде трубки, обеспеч1шающей связь внутренней полости первого сильфона (Л с приемным соплом и через пневматический дроссель с внутренней полостью образованной концентрически расположенными сильфонами, причем чувстви- С тельный зонд, шток и сильфоны распо- ложены в корпусе для контролируемой среды. i о о о м