Фазочастотный преобразователь вязкости Советский патент 1985 года по МПК G01N11/00 

1 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для измерения вяз кости жидких и газообразных сред. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, определяющее вязкость с помощью ЭВМ, подключенной к вьпсоду фазочастотного преобразователя вязкости, который содержит последовательно соединенные генератор ради импульсов, датчик (резонатор) и усилитель, выход которого через одну пару зарядных ключей соединен с входами блока сравнения, выход которого соединен с одним из входов триггера, выход которого через селектор соединен со счетчиком импуль сов, причем выход усилителя соединен также с входом блока управления выходы которого соединены соответст венно с другим входом триггера, парой зарядных ключей и парой разрядных ключей, а генератор стабильной частоты подключен к селектору, причем блок управления содержит счетчи ки импульсов il . Недостатками известного техничес кого решения являются наличие шумов на выходе усилителя и дополнительны утечки в запо1-шнающих элементах зарядных ключей, выполненных на конденсаторах, что приводит к погрешности определения временного интервала, определяющего вязкость среды. Цель изобретения - повышение точ ности фазочастотного преобразовател вязкости. Поставленная цель достигается тем, что в фазочастотньй преобразователь вязкости, содержащий резонатор, усилитель, ключевые элементы, триггер, счетчики импульсов и выход ные шины, дополнительно введены фазосдвигающий блок и формирователь импульсов, причем выход резонатора соединен с сигнальным входом первого ключевого элемента и через фазосдвигающий блок с сигнальньм входом второго ключевого элемента, выходы первого и второго ключевых элементов через усилитель подключены к входам резонатора и формирователя импульсов, выход которого соединен с сигнальными входами третьего и четвертого ключевых элементов, выход третьего ключевого элемента через первый счетчик импульсов сое0динен с первым входом триггера, первьм выход которого подключен к управляющим входам второго и третьего ключевых элементов, выход четвертого ключевого элемента через второй счетчик импульсов соединен с вторым входом триггера, второй выход которого подключен к управляющим входам первого и четвертого ключевых элементов, а выходы третьего и четвертого ключевых элементов соединены соответственно с первой и второй выходньи-ш шинами. На чертеже представлена функциональная схема фазочастотного преобразователя вязкости.;„ Преобразователь содержит резонатор 1, фазосдвигающий блок 2, ключевые элементы 3-6, усилитель 7, триггер 8, формирователь 9 импульсов, счетчики 10-11 импульсов и выходные шины 12-13. Преобразователь работает следующим образом. Резонатор 1 помещается в среду, вязкость которой необходимо вычислить. Триггер 8 в исходном состоянии замыкает ключевой элемент 3. При этом образуется замкнутый контур, в котором вьтолняются условия самовозбуждения автоколебаний. Суммарный фазовый сдвиг равен нулю. Так как ключевой элемент 6 также замкнут, то на его выходе и на выходной шине 13 образуется импульсная последовательность с резонансной частотой со .После того, как счетчик 11 импульсов выдает иътульс переполнения,триггер 8 пере- , брасывается в противоположное состояние, ключевые элементы 3 и 6 размыкаются, а ключевые элементы 4 и 5 замыкаются. При этом в контур вйосится дополнительньй постоянный фазовый сдвиг, обусловленньй фазосдвигающим блоком 2. Автоколебания возникают на частоте 63 при суммарном фазовом сдвиге, равном нулю. Соответственно на выходе ключевого элемента 5 и выходной шине 12 формируется импульсная последовательность с частотой СО , которая связана с затуханием в среде соотношением ,,.Ыо 0. - затухание, определяегдемое вязкостью среды, п 31 которой находится резонатор 1; фазовьм сдвиг, ьносимьй фазоЬдвигающим блоком 2 После формирования импульса переполнения на вьЕходе счетчика 10 триггер 8 возвращается в исходное состояние, и процесс повторяется. Из соотношения (1) может быть определено затухание среды по формуле (о - Ы ). (2) 2со.с,), Ио (2) может быть определена вязкость среды. Таким образом, изобретение позволяет установить соответствие между вязкостью исследуемой среды и частотой выходного сигнала. Частотный выходной сигнал является более помехозащищенным по сравнению с аналоговым, что позволяет повысить точность процесса преобразования.

ФАЗОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЯЗКОСТИ, содержащий резонатор, усилитель, ключевые элементы, триггер, счетчики импульсов и выходные шины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены фазосдвигающий блок и формирователь импульсов, причем выход резонатора соединен с сигнальным входом первого ключевого элемента и через фазосдвигающий блок с сигнальным входом второго ключевого элемента, выходы первого и второго ключевых элементов через усилитель подключены к входам резонатора и формирователя импульсов, выход которого соединен с сигнальными входами третьего и четвертого ключевьк элементов, выход третьего ключевого элемента через первьй счетчик импульсов соединен с первым входом триггера, первый выход которого подключен к управляющим входам второго и третьего ключевых элементов, вьссЬд четвертого ключевого элемента через второй счетчик импульсов соединен с вторым входом триггера, второй выход которого подключен к управляющим входам первого и четвертого (Л ключевых элементов, а выходы третьего и четвертого ключевых элементов соединены соответственно с первой и второй выходными шинами.