Устройство для измерения вязкости и модуля упругости веществ Советский патент 1989 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к технике исследования физических свойств текучих веществ5 в частности к измерению параметров зязкоупругих веществ в процесса их физических или химических греврап{ений.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем стабилизации амплк гуда колебаний зонда и формирования элгкт1 ических сигналов, пропор- цмональякх нзмеряемьм величинам.

На фиг. 1 представлен зонд с катушкой и магнитом; на фиг. 2 - измерительное устройство; на фиг. 3 - измеритель составляющих комплексной амплитуда напряжения.

Устройство для измерения вязкости и модуля упругости веществ состоит из катушки t, помещенной в зазор постоянного магнита 2 и жестко связанной с одним концом зонда 3, закрепленного на 9СИ 4о Второй конец зонда

3 погружен в вещество, помещенное в кювету 5.

Генератор 6 (фиг, 2) через резистор 7 соединен с операцконным усилите лем 8з к выходу которого подключен четырехплечий мост, составленный из катушки 1, включенной последовательно с резистором 9 большого сопротивления. Два другие плеча )4оста образо- ваны регулируемыми резисторами 10 и 11 и конденсатором t2, включенным параллельно резистору 11. Узел 13 измерительной диагонали моста соединен с входом усилителя 8 через резистор 14J а узел 15 соединен с входом усилителя через фазоинвертор 16 и резистор 17. Выход усилителя 8 соеди нен с потенциальнь&1 узлом 18 диагонали питания четьфехплечегб моста и вхо- дом 19 измерителя 20 составляющих комплексной амплитуды напряжения, вто рой вход 21 которого соединен с генератором 6, выходы 22 и 23 соединены с регистраторами измеряемых величин.

Измеритель 20 составлякщих комплексной амплитуды напряжения состоит (ф иг 3) из электроннь х ключей 24 и 25 5 ршформационные входы которых соединеш с входом 19, управляющий электрод электронного ключа 24 соединен с входом 21 через компаратор 26, управлязордий электрод ключа 25 соединен с входом 2t через компаратор 27 дифференцирующ: & усилитель 28, а выходы ключей соадинены с выходами 22 и 23 измерителя 20 через фильтры 29 и 30 нижних частот, снабженные потенциометрами 31 и 32, подчелювен- ными к источнику постоянного тока.

Устройство для измерения вязкости и модуля упругости веществ работает следующим образом.

Перед началом измерений при жесткой фиксации зонда и пониженном на- пряжении генератора изменением сопротивлений резисторов 10 и 11 добиваются максимума амплитуда сигнала на выходе усилителя 8. Наблюдать амплиту- ду сигнала проще всего с помощью ос- цил аографа. Бели амплитуда сигнала выходит за пределы линейности усилителя 8, то уменьшают амплитуду напряжения генератора,.

Освобождают зонд, устанавливают рабочее напряжение генератора, потенциометрами 31 и 32 устанавливают ну-

:левые амплитуш напряжения на вькода 22 и 23.

В кювету 5 помещают исследуемое вещество (раствор или расплав). На выходе усилителя 8 устанавливается амплитуда напряжения, пропорциональная механическому импедансу вещества на выходе 22 его активная составляющая, пропорциональная вязкости, а на выходе 23 реактивная составляющая пропорциональная модулю упругости.

Таким, образом, стабильность амплитуды напряжения генератора и линейная зависимость выходных напряжений устройства от измеряемых параметров обеспечивают повьппение точности во всем диапазоне измерений.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения вязкости и модуля упругости веществ, включающее зонд, погруженный в измеряемое вещество и жестко связанный

с катутикой, помещенной в поле постоянного магнита и питаемой от генератора гармонических электрических колебаний через усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем стабилизации амплитуды колебаний зонда я формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемым величинам, катушка включена последовательно резистором в четырехплечий мост, узлы измерительной диагонали которого подключены к входу усилителя, один через резистор, а другой через фазоинвертор и резистор, а выход усилителя соединен с диагональю питания четырехплечего моста и первы входом измерителя составляющих комплексной амплитуды напряжения, второй вкод которого соединен с выходом генератора,

2.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что измеритель составляющих комплексной амплитуд напряжения состоит из двух электронных ключей, управляющий электрод од ного из которых соединен с выходом генератора через компаратор, а другого - через компаратор и дифферен- цйр5ггощий усилитель, а к выходам электронных ключей подключены фильтры нижних частот.

Изобретение относится к технике исследования физических свойств текучих веществ и позволяет повысить точность измерений путем стабилизации амплитуды колебаний зонда и формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемым величинам. Целью изобретения является повышение точности измерений путем стабилизации амплитуды колебаний зонда и формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемым величинам. Погруженный в вещество зонд жестко связан с катушкой, помещенной в поле постоянного магнита и включенной в четырехплечий мост, подключенный вместе с измерителем составляющих комплексной амплитуды напряжения к выходу усилителя, на вход которого подключены генератор и узлы измерительной диагонали моста, один через резистор, а другой через фазоинвертор и резистор. При этом выход усилителя соединен с диагональю питания моста и с первым входом измерителя составляющих комплексной амплитуды напряжения, второй вход которого соединен с генератором, а на выходах формируются напряжения, пропорциональные вязкости и модулю упругости исследуемого вещества. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фш.1

Фм.З

Редактор Н, Лазоренко

Составитель В, Васильев

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Заказ 6749/44

Тираж 789

ВШШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская яаб. д. 4/5

Подписное