Барботажный вискозиметр Советский патент 1990 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к устройствам для измерения физико-химических параметров жидкостей, в частности к устройствам для измерения вязкости, и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является уменьшение инерционности измерения.

На чертеже схематически изображен предлагаемый барботажный вискозиметр.

Устройство содержит измерительный сосуд 1 с контролируемой жидкостью, в дне которого закреплена металлическая барбо- тажная трубка 2, вход которой соединен с входом 3 трехходового клапана 4. Барбо- тажная трубка 2 соединена с выходом генератора 5 высокой частоты (ГВЧ) и является электрическим вибратором, создающим в , металлическом измерительном сосуде 1 электромагнитные колебания, как в объемном резонаторе. К входу 6 клапана 4 подключен выход регулятора 7 расхода газа (воздуха). Вход 8 клапана 4 соединен с атмосферой. В боковой стенке сосуда 1 установлена приемная петля 9, подключенная к входу усилителя 10. Выход усилителя 10 соединен с входом исполнительного механизма 11 клапана 4 и с входом времяизме- рительного устройства 12. Барботажная трубка 2 и приемная петля 9 изолированы от стенок измерительного сосуда диэлектрическими вставками 13 и 14 соответственно.

Барботажный вискозиметр работает следующим образом.

В начальный момент времени пузырек газа отсутствует в контролируемой жидкости. Измерительный сосуд 1 представляет собой обьемный резонатор цилиндрического типа с возбуждением в нем с помощью барботажной трубки 2, выполняющей функцию вибратора, основного колебания Еою. Собственная резонансная частота feoio полО

о

CJ

hO 4ь О

ностью заполненной измерительной камеры 1 определяется из уравнения

с 2.405 FEOIO -/с . „ 3

yta ж ж

(1)

где а - радиус измерительной камеры 1; Важ - диэлектрическая проницаемость жидкости;/гаж - магнитная проницаемость жидкости.

При зтом feoio - частоте генератора 5. Поэтому сигнал Vg, снимаемый с приемной петли 9 равен нулю (Vg 0). На вход исполнительного механизма 11 и времяиз- мерительного устройства 12 поступает с выхода усилителя 10 сигнал Vio О, Трехходовой клапан 4 при Vib.О соединяет выход регулятора 7 расхода газа с барботажной трубкой 2. На ее конце начинает расти пузырек газа. При достижении пузырьком объема Vn VnwaKc сигнал на выходе приемной петли 9 становится равным Vg 1. Частота fr выбирается таким образом, чтобы соблюдалось равенство

ft f ЕОЮ

2,405

экв 3 ,

(2)

где важэкв- эквивалентная диэлектрическая проницаемость жидкости при наличии в ней пузырька воздуха с максимальным объемом Упмакс при его отрыве от выходного отверстия барботажной трубки 2. Таким образом, при достижении пузырьком объема VnMaKc измерительный сосуд 1 (объемный резонатор) находится в резонансе

fE0103KB fr.(3)

. Сигнал на выходе приемной петли 9 становится равным Vg- 1. Этим сигналом через усилитель 10 включается времяизмеритель- ное устройство 12 и соединяется выход регулятора 7 расхода газа с атмосферой через вход 8 трехходового клапана 4. Пузырек газа, оторвавшись от барботажнрй трубки 2, начинает подниматься в контролируемой жидкости. Скорость подъема определяется вязкостью контролируемой среды. С увели- чением вязкости скорость подъема пузырька газа уменьшается.

Во время нахождения пузырька газа в жидкости измерительный сосуд из резонанса не выходит, т.е. Vg 1, так как структура 0 поля колебания ЕОЮ не меняется вдоль измерительного сосуда по высоте (по пути движения пузырька). После выхода пузырька газа из измерительного сосуда 1 на выходе приемной петли 9 вновь появляется сигнал 5 -нулевого уровня Vg О, так как измерительный сосуд выходит из резонанса, при этом соотношение (3) нарушается.

В дальнейшем процесс измерения происходит аналогично описанному. Информа- 0 ция об измеряемой величине получается в виде импульсов, длительность которых однозначно зависит от вязкости.

Таким образом, предлагаемый барбо- тажный вискозиметр обладает повышенной. 5 точностью вследствие высокого быстродействия системы управления процессом измерения.

Формула изобретения Барботажный вискозиметр, содержа- 0 щий измерительный сосуд для контролируемой жидкости, барботажную трубку, источник расхода газа, трехходовой клапан с исполнительным механизмом, времяизме- рительное устройство и усилитель, о т л и - 35 чающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности измерений, он дополнительно снабжен генератором высокой частоты и приемной петлей, причем генератор высокой частоты подключен к барботажной 40 трубке, а приемная петля через усилитель соединена с времяизмерительным устройством и с входом исполнительного механизма трехходового клапана.

Изобретение относится к устройствам для измерения физико-химических параметров жидкостей, в частности к устройствам для измерения вязкости, и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Целью изобретения является уменьшение инерционности измерения. Достигается это тем, что в барботажный вискозиметр, имеющий измерительный сосуд с контролируемой жидкостью, барботажную трубку, источник расхода газа, трехходовой клапан с исполнительным механизмом, времяизмерительное устройство и усилитель, дополнительно включены генератор высокой частоты и приемная петля. Генератор высокой частоты подключен к барботажной трубке, а приемная петля через усилитель соединена с времяизмерительным устройством и с входом исполнительного механизма трехходового клапана. 1 ил.