Ротационный вискозиметр Советский патент 1991 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к устройст- вам для измерения вязкости жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности для контроля технологических процессов, лабораторного экспресс-контроля и научных исследований.

Цель изобретения - повышение точности измерения зязкостиа

На показан ротационный вискозиметр, общий вид; на фиг,2 - то же. вид сверху с

Вискозиметр состоит из подвижного и неподвижного 2 измерительных ци- (гшндров, индукционного двигателя с компенсатором момента трения,, обмотки 3, 4 и 5, 6 которых расположены на обоих сердечниках 7 и 8 электромагнитов, алюминиевого диска 9, штока 10, подшипника 11 вращения, фотоэлектрического преобразователя, содержащего источника 12 света и фотоприемник 13, блока 14 обработки информации,, Вискозиметр содержит электродви- гатель 15, ротор 16 которого механически соединен с внешним кольцом подшипника 11 и подпятником 17, датчик углового положения внешнего кольца подшипника 11 вращения относительно штока 10s состоящего, например,, г.з фигурной пластины 18, жестко закрепленной на штоке 10, фигурной пластины 19. жестко закрепленной на внешнем

кольце подшипника 1 вращения, трех источников 20 света, трех верхних 21 и трех нижних 22 фотоприемииков, причем шток 10 содержит коленообразный изгиб 23, один конец которого имеет игольчатый упор 24, контактирующий с подпятником 17, другой свободно проходит через внутреннее кольцо подшипника 11 вращения и жестко соединен с подвижным измерительным цилиндром 1а Вход блока 25 управления электродвигателем 15 подключен к выходу блока 14 обработки информации, причем два управляющих его входа подключены к выходу датчика углового положения внешнего кольца подшипника 11 вращения относительно штока, а именно к верхним фотоприемникам 21 и нижним фотоприемникам 22 соответственно, выход . блока 25 управления подключен к электродвигателю 150

Кроме того, вискозиметр содержит автотрансформаторы 26 и 27, опорный подшипник 289 крепежный фланец 29, а каждый из источников 20 света и фото10

i

(5

2530

20

642321Д

приемников 21 и 22 расположен под углом 60 друг к другу относительно штока, причем каждый из фотоприемни- ков 21 и 22 находится напротив соответствующих источников 20 света и напротив вырезов в фигурных пластинах Il8 и 19, Электродвигатель 15 - электродвигатель постоянного тока

Вискозиметр работает следующим образомо

Напряжение от автотрансформатора 26, подаваемое на обмотки 3 и 4 индукционного двигателя, создает в его сердечниках 7 и 8 магнитный поток 5 который, пронизывая алюминиевый диск 9, вызывает появление в нем вихревых токов Возникающий в результате взаимодействия вихревых токов с магнитным потоком момент вращения приводит во вращение систему подвижный измерительный цилиндр 1 - шток 10 - алюминиевый диск 90

Скорость вращения системы подвижный измерительный цилиндр 1 - шток

10- алюминиевый диск 9 с помощью фотоэлектрического преобразователя и блока 14 обработки информации преобразуется в аналоговый сигнал

Аналоговый сигнал, пропорциональный скорости вращения, поступает в блок 25 управления и дальше на электродвигатель 15а ротор 1Ь которого ,вращает внешнее кольцо подшипника 11 вращения с жестко закрепленной на нем фигурной пластиной 19 о При вращении фигурной пластины 19 происходит прерывание светового потока от источников 20 света к нижним фотоприемникам 22 последовательно от одного фотоприемника к другому В результате на одном из управляющих входов блока 25 управления электродвигателем 15 возникает сигнал в цифровом коде, соответствующий различным угловым положениям внешнего кольца подшипника

11вращения относительно штока 100 Одновременно па другом управляющем входе блока 25 управления электродвигателем 15 возникает аналогичный сигналs образующийся при прерывании фигурной пластиной 18, жестко закрепленной на штоке, светового потока от источника 20 света к верхним фотоприемникам 210 При этом в блоке 25 управления электродвигателем 15 происходит увеличение или уменьшение напряжения питания электродвигателя 15, а следовательно, увеличивается или уменьша35

40

45

50

55

ется скорость вращения внешнего кольца подшипника 11 вращения относительно штока 10, т0е0 изменяется угловое положение внешнего кольца подшипника 11 вращения относительно штока 10.

Для компенсации паразитного момента трения между игольчатым упором 24 и подпятником 17 автотрансформатором 27 устанавливают такое напряжение на обмотках 5 и 6 компенсатора момента трения, что система подвижный измерительный цилиндр 1 - шток 10 - алюминиевый диск 9 находится на грани трогания0

Электродвигатель 15, ротор 16 которого механически соединен с внешним кольцом подшипника 11 вращения и подпятником 17, питается выходным напряжением блока обработки информации, пропорциональным скорости вращения системы подвижный измерительный цилиндр 1 - шток 10 - алюминиевый диск 9. Таким образом, внешнее кольцо подшипника 11 и подпятник 17 вращаются со скоростью, соизмеримой со скоростью вращения системы подвижный измерительны, цилиндр 1 - шток 10 - я.томн-щеБый диск 9,

Чтобм синхронизировать вэашеш;е ытока 10 с кinei оооразным изгибе 2 и вращение инепчего Кх,ль;гя поцып пика i 1 с подпятликгк 17, с : гль т предотвращения коьгакгя чоле:,о Орч - изгибл 23 с перемычкой, сигдингюцсл подпятник 17 и внешнее кольцо од- шчпннка П вращения, применен ;, чик углового пололгнич в: :ишг. кольца подшипника . 1 вращен ь о нссчтель- но штока 100 На выходе дгтчпка углового положения внсл шсг го .a подшипника И вращения от ноептелы о шго- ка 10 формируется сигнал в цифроисм коде, который различные комбинации при различных положениях внеш- него хольцз подшипника 11 вращения относительно ш , ока 10 п изменяется через каждые 60 их перемещения один относительно долгого„ Этот сигнал воздействует на блок 2Ь управления электродвигателем 1ь так, что при приближении перемычки, ее линяющей внешнее кольцо подшипника 11 вращения г подпятник 17, к коленосбразнопу изгибу 23 штока 10 скорость вращения двигателя 15 уменьшается, а при приближении коленообразного изгиба 23

к перемычке, соединяющей внешнее кольцо подшипника 11 вращения и подпятник 17, скорость вращения двигателя 15 увеличивается о При этом внешнему кольцу подшипника 11 вращения

с подпятником 17 сообщается колебательное движение вокруг штока 10 с одновременным вращением их вокруг оси со скоростью, равной скорости вращения системы подвижный измерительный

5 цилиндр 1 - шток 10 - алюминиевый диск 9

Формула изобретения

0

5

0

J

Л

5

0

Ротационный вискозиметр, содержащий подвижный и неподвижный измерительные цилиндры, индукционный двигатель с компенсатором момента трения, обмотки которых расположены на общих сердечниках электромагнитов, алюминиевый диск с отверстиями по окружности, насаженный на шток, верхний конец которого имеет игольчатый упор, подшипник вА:сГ ения, ( ото1 окт лчсс- к.in преобразователь} лтччес::и связанный с алюмиччевмм чистом и электрически грязт чып с б:: о ком обработки информации, о т л и ч л ю щ . п с я тем, что, с целью повггечи-ч точности измерения, он дополни дельно содер М т гшектродвнгате -5} которого не- хашиееки с- агп-рн с чнгчпним кольцом подшипника врященп.; и подпчтиикол, датчик углового лоло чечгп пнепиего кольнг, подшипппк лр и;сния о гноен- i ал.;1о штока и блок i чракле л ч ттек- ро,ьт лгате ем, сход когопог- лодклм- чен к выхсчу блока обработки лшЬорма- цип, два 1.БЛЯЮ1ЦИЧ i , с, входа под- ьлючены к выходу датчик., уггс зно положения,, а выход - к PJ.CJCTP чдвигателю, причел ни/ ний коне:, игока п.-чтолнен игольчатым к контактирует с подпятником, выше которого располо;-ен 5pa Hbrii отвод штокя, слободно iipo- ходяший через внутреннее кольцо подшипника вращения и жестко соединенный с подвижным измерителъпьм цилиндрОМо

18

23

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидкостей о Цель изобретения - повышение точности измерения,, При включении напряжения питания под действием вязкого сопротивления исследуемой жидкости, помещенной в зазор между подвижным измерительным цилиндром 1 и неподвижным измерительным цилиндром 2, система подвижный измерительный цилиндр 1 - шток 10 - алюминиевый диск 9 изменяет скорость вращения„Аналоговый сигнал на выходе фотоэлектрического преобразователя и блока 14 обработки информации, пропорциональный вязкости исследуемой жидкости, поступает 4epes блок управления на электродвигатель 15, изменяя режим его работы Одновременно фигурной пластиной 18, жестко закрепленной па штоке 10, и фигурной пластиной 19, кестко закрепленной на внешнем кольце подшипника 11 вра ;счшя, прерывается световой потокот нгточгиков20 светак фото- приемник м 21 п 22 соответственно В результате иа ; пргвлягсщих входах блока 25 управления формируется цифровой код, При этом в блоке 25 управления изменяется аналоговый сигнал, поступают ст блока 1 обраьотки информации к электродвигателю 1Ь0 Таким образом достигает я бесгрепятстяен- ное вращенпг штока 10, вршцаю цегося в опорном подшипнике 28 п опорном подшипнике, образованном игольчатым упором 24 и подиятнчкоп 17, паразитное трение в которых значительно меньше, чем в подшипнике П врашения0 2 ил с (Л О) 4 IS5 Од to

Редактор А.Маковская

Составитель Ю0Никитин

Техред М4Дидык Корректор Н.Ревская

Заказ 1141

Тираж 389

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 2

Подписное