Ротационный вискозиметр Советский патент 1991 года по МПК G01N11/14 

05

со оэ 1

ND СЛ

Изобретение относится к технике непрерывного измерения вязкости и предназначено для использования в устройствах регулирования технологических процессов по параметру вязкости, для оперативного непрерывного контроля вязкости в цеховых или лабораторных условиях, а также для реологических исследований структированных жидкостей.

Цель изобретения - упрощение и повышение точности вискозиметра.

На чертеже представлена блок-схема вискозиметра.

Ротационный вискозиметр содержит асинхронный двигатель, на оси ротора 1 которого закреплены воспринимающий элемент 2, погруженный в исследуемую жидкость 3, и диск 4 датчика 5 импульсов, формирователь 6 импульсов, первый и второй блоки 7 и 8 сравнения частот, управляемый источник 9 питания обмотки 10 управления двигателя, стабилизированный источник 11 питания обмотки 12 возбуждения двигателя, измеритель 13 вязкости, делитель 14 частоты с постоянным коэффициентом деления, управляемый генератор 15 импульсов, делитель 16 частоты с переменным коэффициентом деления, указатель 17 скорости вращения, блок 18 задания скорости вращения и генератор 19 опорной частоты. Блоки 7 и 8 сравнения частот выполнены на фазоимпульсном детекторе 20 и интеграторе 21. Датчик 5 импульсов может быть реализован на двух оптоэлектронных датчиках. При этом формирователь 6 представляет собой триггер. Генератор 19 кварцевый, возможно с делителем частоты на выходе. Блок 18 задания скорости вращения может включать в себя кнопочный избиратель, дешифратор кода и элемент памяти (счетчик). Измеритель 13 и указатель 17 могут быть цифровыми.

Ротационный вискозиметр работает следующим образом.

Перед выполнением измерений посредством кнопочного избирателя блока 18 устанавливают заданную скорость вращения ротора 1 двигателя. При этом в дешифратор блока 18 заносится двоично-десятичный код, соответствующий заданному значению скорости вращения ротора 1, а численное знзчение отобрзжается на табло цифрового указателя 17. Одновременно код через счетчик блока 18 поступает на делитель 16, устанавливая в нем соответствующий коэффициент деления N. Сигнал с генератора 15, управляемого напряжением интегратора 21 блока 8, проходя через делитель 16, делится в нем в N раз и сравнивается с частотой генератора 19 в детекторе 20 блока 8. Перед поступлением на детектор 20 блока 7 сигнал генератора 15 делится делителем 14.

Пройдя через интегратор 21, сигнал с детектора 20 блока 7 поступает в управляе0

мый источник 9 питания обмотки 10 управления двигателя. В результате этого на обмотку 10 управления начинает подаваться напряжение и ротор 1 проходит во враще- ние вместе с закрепленными на -его оси зубчатым диском 4 и погруженным в жидкость 3 цилиндром 2, которые могут быть установлены по обе стороны ротора 1. При вращении зубцы диска 4 изменяют величины светового потока в двух оптоэлектронных парах датчика 5. Импульсные сигналы с датчика 5 поступают на формирователь 6 (триггер). Сформированные импульсы далее подаются на первый вход детектора

20блока 7. Вследствии того, что на этот детектор 20 поступают сигналы с датчика

бис делителя 14, импульсные сигналы на его выходе будут передаваться в интегратор

21блока 7 до тех пор, пока частоты этих входных сигналов не станут равными. За счет сигнала с интегратора 21 блока 7

® в источнике 9 в этом случае будет получено такое напряжение, которое обеспечит вращение ротора 1 двигателя с заданной скоростью. Величина напряжения в обмотке 10 управления асинхронного двигателя

5 пропорциональна моменту сопротивления - (вязкости жидкости), возникающему на погруженном в жидкость воспринимающем цилиндре 2. Измерение этого напряжения, а следовательно, и вязкости осуществляется измерителем 13 вязкости (цифровым вольт 0 метром) и отображается на его табло.

Применение в датчике 5 вискозиметра двух оптоэлектронных пар обеспечивает исключение влияния «дребезга ротора 1 двигателя с частотой питающей сети (50 Гц)

5 на работу схемы регулирования скорости вращения ротора 1 двигателя, а использование делителя 14 частоты в 200 раз позволяет уменьшить спектр шумов и тем самым повысить точность работы схемы регулирования.

0

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий асинхронный двигатель, на оси ротора ко5 торого закреплены воспринимающий элемент и диск датчика импульсов, обмотка возбуждения асинхронного двигателя подключена к стабилизированному источнику питания, выход датчика импульсов через формирователь импульсов соединен с первым

0 входом первого блока сравнения частот, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения частот, делитель

5 частоты с переменным коэффициентом деления и измеритель вязкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вискозиметра, в него введены управляемый источник питания, управляемый генератор импульсов, блок задания скорости вращения и указатель скорости вращения, а каждый блок сравнения частот выполнен на соединенных последовательно фазоимпульсном детекторе и интеграторе, первый и второй входы фазоимпульсного детектора первого блока сравнения частот и первый вход фазоимпульсного детектора второго блока сравнения частот являются одноименными входами соответствующих блоков, выход интегратора первого блока сравнения частот соединен с входом управляемого источника питания, выход которого подключен к обмотке управления асинхронного двигателя

и входу измерителя вязкости, первые и вторые выходы блока задания скорости вращения соединены соответственно с входами указателя скорости вращения и управляющими входами делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу фазоимпульсного детектора второго блока- сравнения частот, выход интегратора которого

соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого подключен к информационным входам делителей частоты с постоянным и переменным коэффициентами деления.

Изобретение относится к технике непрерывного измерения вязкости. Его использование в устройствах регулирования и контроля технологических процессов и для реологических исследований позволяет упростить и повысить точность вискозиметра. Ротационный вискозиметр содержит асинхронный двигатель, на оси ротора 1 которого закреплены воспринимающий элемент 2 (помещенный в исследуемую жидкость 3) и диск 4 датчика 5 импульсов, формирователь 6 импульсов, блоки 7,8 сравнения частот, стабилизированный источник 1 1 питания обмотки 12 возбуждения, измеритель 13 вязкости, делитель 14 частоты с постоянным коэффициентом, делитель 16 частоты с переменным коэффициентом, указатель 17 скорости вращения и генератор 19 опорной частоты. Цель достигается благодаря введению управляемого источника 9 питания обмотки 10 управления, управляемого генератора 15 импульсов, блока 18 задания скорости и выполнения блоков 7,8 на фазоимпульсном детекторе 20 и интеграторе 21. 1 ил. е (Л