Пневматический вискозиметр Советский патент 1988 года по МПК G01N11/16 

(21)3844778/31-25

(22)17.01.85 .

(46) 23.03.88. Бюл. № 11

(71)Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева

(72)B.G.ltpoxopoB

(53)532.137(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 602826, кл. G 01 N 11/16, 1978..

Авторское свидетельство СССР № 1140007,кл. G 01 N 11/16,01.03.84.

(54)ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИСКОЗИМЕТР

(57)Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидкостей. Цель - повьппение чувствительности и точности измерений. В вискозиметр, содержащий пневматический генератор и измеритель периода колебаний, дополнительно введен эжектирующий постоянный дроссель, который установлен в цилиндре,соединенном с корпусом и клапан типа цилиндр-шарик.Эжектирующий постоянный дроссель включен в магистраль питающего сжатого воздуха, а его межсопловая камера соединена с полостью, образованной концентрически расположенными сильфонами. Иарик клапана установлен между его цилиндром и штоком, а выход эжёкти- рующего дросселя через клапан сообщен с атмосферой, 1 ил.

§

СЛ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения вязкости технологических жидкостей,- применяемых в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений. На чертеже показана схема предлагаемого пневматического вискозиметра.

Вискозиметр содержит корпус 1 для контролируемой среды, .чувствительный зонд 2, закрепленный на штоке 3 а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного колебательного движения чувствительного зонда 2 выполнен в виде концентрически расположенных один в другом двух сильфонов 4 и 5. Неподвижные торцы этих сильфонов соединены со стенкой корпуса 1,а другие подвижные торцы посредством штока 3 соединены между собой и подвижным торцом третьего сильфона 6. Неподвижный торец сильфона 6 соединен ; с противоположной стенкой корпуса 1i Устройство содержит также эжектирую- щий постоянный дроссель, который установлен в цилиндр 8, соединенный с корпусом 1, клапан типа цилиндр-шарик и измеритель 9 интервала времени. Эжектирующий постоянный дроссель включен в магистраль питающего сжатого воздухаj а его межсопловая камера соединена с полостью 10, образованной концентрически расположенными сильфонами 4 и 5, и с входом измерителя 9 интервала времени.При этом шарик 11 клапана установлен между, его цилиндром 8 и штоком 3, а выход эжектирующего дросселя 7 через площадь проходного сечения между шариком 11 и цилиндром 8 сообщается с атмосферой.

Пневматический вискозиметр работает следующим образом.

До подачи давления сжатого воздуха 3 Эжектирующий постоянный дроссель 7 клапан типа цилиндр-шарик закрыт; так как шарик 11 прижат к цилиндру 8 штоком 3 и отсутствует проходное сечение для сжатого воздуха между шариком 11 и цилиндром 8. При подаче давления сжатого воздуха на вход эжектирующего постоянного дросселя 7 в его межсопловой камере давление начинает повьш1аться, так как клапан типа цилиндр шарик закрыт. В силу того,что межсопловая камера упомянутого дросселя

соединена с внутренней полостью 10, образованной концентрически расположенными сильфонами 4 и 5,то в этой камере также начинает повышаться давление. Это приводит к перемещению

чувствительного зонда 2 и штока 3 вниз. Поэтому клапан типа цилиндр- шарик открывается из-за перемещения шарика 11 также вниз. Последнее обстоятельство приводит к понижению

давления в межсопловой камере эжек-- тирующего дросселя 7 и в полости 10 в пределе до нуля или даже меньше нуля. Из-за этого чувствительный зонд 2 и шток 3 перемещаются вверх

вместе с шариком 11, закрывая клапан типа цилиндр-шарик,Позтому давление в межсопловой камере эжектирующего дросселя 7 и в полости 10 вновь начинает увеличиваться и чувствительный

зонд 2 со штоком 3 и шариком 11 начинают перемещаться вниз, т,е. описанный процесс повторяется,обеспечивая прямолинейные колебательные движения чувствительного зонда 2.

В зависимости от вязкости контролируемой среды,на чувствительный зонд 2 действует тормозящая сила,которая изменяет период колебаний зонда путем изменения частоты изменения

давления сжатого воздуха в межсопловой камере эжектирующего постоянного дросселя 7 и в полости 10.Измеритель 9 интервала времени измеряет интервалы времени периодически появляющимися максимумами или минимумами

упомянутого давления сжатого воздуха. Выходной сигнал измерителя 9 интервала времени отградуирован в единицах вязкости.

Сильфоны 4 и 6 имеют одинаковые эффективные площади, что исключает влияние изменений давления контролируемой среды на частоту колебаний чувствительного зонда, а следователь

но, и на точность измерений.

Чувствительность и точность измерений удалось увеличить из-за применения в схеме пневматического генератора эжектирующего.постоянного дросселя и шарикового клапана, включенных описанным образом. Поэтому обеспечение В измерительной системе устойчивых гармонических колебаний не лимитируется жесткостью этой измерительной системы. Из-за этого можно существенно уменьшить силу, возбуждающую в измерительной системе гармонические колебания, и выбирать ее в соответствии с изменениями тормозящей силы, действующей на чувствительный зонд из-за изменений вязкости контролируемой среды.

Испытания вискозиметра показали надежность его работы в условиях изменяющегося давления контролируемой среды в пределах от О до 4 кГс/см и подтвердили возможность применения узкодиапазонного прибора в диапазо- нах измерения 150 - 350 с Пз.

Выходной сигнал вискозиметра легко преобразуется в цифровой код,

Формула из. обретения

Пневматический вискозиметр, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд, закрепленный на штоке,а также пневматический генератор колебаний, подключенный к магистрали сжатого воздуха, выполненный в виде концентрически расположенных один в другом двух сильфонов, неподвижные торцы которых соединены со стенкой корпуса, а другие подвижные торцы посредством штока соединены между собой и с подвижным торцом третьего сильфона,неподвижный торец которого соединен с противоположной стенкой корпуса, измеритель периода колебаний, отличающийся тем,что, с целью повьппения чувствительности и точности измерений, в него дополнительно введены эжекти- рующйй постоянный дроссель, установленный в цилиндре, жестко соединенном с корпусом, и клапан типа цилиндр- шарик, причем эжектирующий дроссель включен в магистраль сжатого воздуха а его межсопловая камера соединена с полостью, образованной концентрически расположенными сильфонами, и с входом измерителя периода колебаний, при этом шарик клапана установлен между его цилиндром и штоком, а выход эжектирующего дросселягчерез клапан сообщен с атмосферой.