Вискозиметр Советский патент 1985 года по МПК G01N11/08 

оо о: Изобретение относится к измерению вязкости жидких и газообразных сред и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Известен вискозиметр, содержащий побудитель расхода и капилляр 1. Недостатками вискозиметра являются низкая точность и наличие дополнительной погрешности, вносимой дополнительными времяизмерительным и суммируюшим элементами при колебаниях температуры и неточности работы термостатирующих устройств. Наиболее близким к предлагаемому является вискозиметр, содержащий камеру для исследуемого вещества со сменным капилляром, подвижную рычажную систему, связанную с закрепленным в камере сильфоном, конечный выключатель, связанный с подвижной рычажной системой, и систему регистрации времени протекания исследуемого вещества через капилляр, выполненную в виде задающего генератора, подключенного к блоку управления приводом возвратно-поступательного движения рычажной системы, и управляющего логического устройства, к первому входу которого подсоединен конечный выключатель 2. Недостатком известного вискозиметра является отсутствие температурной компенсации, что резко снижает точность измерения вязкости. Применение известных методов термокомпенсации приводит к дополнительной погрешности измерения за счет устройств термокомпенсации. Наиболее приемлем измеритель температуры, состоящий из последовательно включенных турбулентного и ламинарного дросселей. Такой измеритель обладает низкой инерционностью порядка 1 с и высокой точностью. Однако применение сумматора для суммирования сигнала основного измерителя и измерителя температуры резко снижает точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения вязкости. Поставленная цель достигается тем, что вискозиметр, содержащий камеру для исследуемого вещества со сменным капилляром, подвижную рычажную систему, связанную с закрепленным в камере сильфоном, конечный выключатель, связанный с подвижной рычажной системой, и систему регистрации времени протекания исследуемого вещества через капилляр, выполненную в внде задающего генератора, подключенного к блоку управления приводом возвратно-поступательного движения рычажной системы, и управляющего логического устройства, к первому входу которого подсоединен конечный выключатель, дополнительно содержит генератор изменяющегося давления, реле запуска генератора изменяющегося давления, переменный дроссель, элемент сравнения и измеритель температуры. задающий генератор вторым выходом подключен к реле запуска генератора изменяющегося давления, выход реле запуска подключен к входу генератора изменяющегося давления, второй вход последнего, управляющий скоростью изменения давления на выходе генератора изменяющегося давления, подключен к измерителю температуры третий вход генератора изменяющегося давления подключен к питанию через переменный дроссель, а выход - к первому входу элемента сравнения, второй вход которого оединен с измерителем температуры, а выход элемента сравнения подключен к второму входу управляющего логического устройства. На чертеже схематически изображен вискозиметр. Вискозиметр содержит чувствительный элемент в виде капилляра 1, укрепленного на камере 2, снабженной устройством, изменяющим ее объем, выполненным в виде сильфона 3, неподвижно закрепленного на камере 2 и связанного с подвижной рычажной системой в виде рычага 4, закрепленного на опоре 5. Рычаг 4 снабжен правым б и левым 7 приводами возвратно-поступательного движения, правым 8 и левым 9 упорами, а также конечным выключателем 10, выполненным в виде двух направленных встречно сопел, в одно из которых подается давление питания, а другое (приемное) соединено с измерительной схемой. Сильфон 11 служит для разгрузки рычажной системы по давлению. Измерительная схема состоит из стандартного пневматического задающего генератора 12, выполненного например, в виде трехмембранного реле, задающего период измерения вискозиметра, связанного с блоком 13 управления, правым 6 и левым 7 приводами возвратнопоступательного движения. Конечный выключатель 10 связан с управляющим логическим устройством 14. Задающий генератор 12 подключен к реле 15 запуска генератора изменяющегося давления, выполненного в виде повторителя 16 со сдвигом, выход которого через емкость 17 и повторитель 18 подключен к первому входу элемента 19 сравнения. Второй вход элемента 19 сравнения подключен к пневматическому термометру, выполненному в виде последовательно включенных турбулентного 20 и ламинарного 21 дросселей. Вход генератора изменяющегося давления, управляющий скоростью изменения давления на выходе генератора, подключен к термометру, а второй вход повторителя 16 со сдвигом подключен к питанию через переменный дроссель 22. Емкость 17 служит для грубой настройки скорости изменения давления повторителя 16 со сдвигом. Дроссель 23 служит для организации питания повторителя 18. Дроссель 24 служит

для организации работы элемента 19 сравнения.

Вискозиметр работает следующим образом.

При появлении положительного импульса на выходе задающего генератора 12 блок 13 управления приводами формирует давление , подаваемое в правый привод 6 и Р4 1, подаваемое в левый привод 7; при этом рычаг 4 начинает вращаться вокруг опоры 5 и перемещаться вправо, сильфон 3 сжимается и в камеру 2 через капилляр 1 засасывается исследуемое вещество. Рычаг 4 перемещается между правым 8 и левым 9 упорами, обеспечивающими одинаковую величину перемещения сильфона 3, а значит, и постоянную величину объема всасываемой жидкости. При различной вязкости время всасывания одного и того же объема вещества будет различным. В момент появления положительного импульса задающего генератора 12 реле 15 запуска перекрывает сброс давления в атмосферу и давление после повторителя со сдвигом 16 начинает изменяться в данном случае возрастать. Скорость изменения зависит от перепада давления питания и давления термометра на мембране повторителя 16 со сдвигом. Повторитель 18 служит для разделения по расходу и повторяет сигнал после повторителя 16 со сдвигом. На элементе 19 сравнения сигнал генератора изменяющегося давления сравнивается с сигналом пневматического термометра, и при превышении уровня сигнала последиего элемент 19 сравнения выдает команду на второй вход управляющего логического устройства 14, по которой оно начинает отсчет времени всасывания вещества. При срабатывании конечного выключателя 10 заканчивается отсчет времени, величина которого подается непрерывно на выход вискозиметра. При изменении температуры исследуемого вещества изменится перепад давления на мембране повторителя 16 со сдвигом, в результате чего соответственно изменится скорость изменения давления

0 на выходе генератора изменяющегося давления. Изменится и давление после термометра, которое подается на второй вход элемента 19 сравнения, что приводит к изменению его срабатывания. Таким образом при изменении температуры контролируемо го вещества (последнее вызовет соответствующее температурное приращение величины измеряемой вязкости) от измеряемой величины времени истечения вычитается больщая или меньщая (в зависимости от направления изменения температуры) величина, что приведет к такому сдвигу момента начала измерения времени истечения, который компенсирует сдвиг момента окончания (фиксируется срабатыванием конечного выключателя 10) времени измерения

истечения, вызванный температурным изменением вязкости.

Эта же часть измерительной схемы позволяет осуществлять настройку нижнего предела диапазона измерения вязкости.

Устройство позволяет повысить точность и чувствительность измерении вязкости, автоматизировать технологические процессы, что дает значительный экономический эффект.

ВИСКОЗИМЕТР, содержащий камеру для исследуемого вещества со сменным капилляром, подвижную рычажную систему, связанную с закрепленным в камере сильфоном, конечный выключатель, связанный с подвижной рычажной системой, и систему регистрации времени протекания исследуемого вещества через капилляр, выполненную в виде задающего генератора, подключенного к блоку управления приводом возвратно-поступательного движения рычажной системы, и управляющего логического устройства, к первому входу которого подсоединен конечный выключатель, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, вискозиметр дополнительно содержит генератор изменяющегося давления, реле запуска генератора изменяющегося давления, переменный дроссель, элемент сравнения и измеритель температуры, задающий генератор вторым выходом подключен к реле запуска генератора Изменяющегося давления, выход реле запуска подключен к входу генератора изменяющегося давления, второй вход последнего, управляющий скоростью изменения давления на выходе генератора изменяющегося давления, подключен к измерителю температуры, третий вход генератора изменяющегося давления подключен к питанию через переменный дроссель, а вы(Л ход - к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с измерителем температуры, а выход элемента сравнения подключен к второму входу управляющего логического устройства.

l-t