Устройство для измерения вязкости жидкости Советский патент 1991 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости и может использоваться в химической, нефтяной и пищевой промышленностях, где необходимы измерения вязкости густых жидкостей, способных полимеризоваться.

Цель изобретения - повышение точности измерения вязкости полимеризующихся жидкостей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг;2 - сочленение штока и поршня.

Устройство для измерения вязкости жидкости содержит измерительный цилиндр 1, поршень 2 со сквозным каналом, иглы 3 с винтообразной насечкой, капилляр 4, впускные отверстия 5, расположенные в ряд по окружности цилиндра 1, шток 6, жестко связывающий поршень 2 с поршнем пневмопривода 7. Переключающее устройство состоит из верхнего конечного выключателя 8, промежуточного выключателя 9, нижнего конечного выключателя 10. Кнопки Пуск 11 и Стол 12 соединены с первым триггером 13, выход которого управляет

о сл о

XJ NJ

со

первым и вторым промежуточными реле 14 и 15, выходы которых управляют вторым триггером 16 и третьим триггером 17.

К выходу второго триггера 16 подключены первое и второе пневматические реле 18 и 19, к входу которых подключены задатчики 20 и 21, а выход третьего триггера 17 через инерционное звено 22 и обратный клапан

23соединен с управляющей камерой звена

24линейно нарастающего сигнала, и с переключающей камерой элемента 25 памяти, выход которого через усилитель 26 соединен с входом вторичного прибора 27.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отключенном первомтриггере 13 первое пневматическое р.еле 18 пропускает выходной сигнал от первого задатчика 21 в полость верхней камеры пневмопривода, поршень которого, жестко связанный с рабочим органом, выполненным в виде штока 6 и поршня 2, устанавливается в нижнем положении, при этом включен нижний конечный выключатель 10. Сигнал с выхода звена 24 линейно нарастающего сигнала через элемент 25 памяти и усилитель 26 приходит на вторичный прибор 27. При этом величина его соответствует начальному значению шкалы вторичного прибора 27.

При достижении температурой анализируемой жидкости заданного значения, нажатием кнопки Пуск 11 включается первый триггер 13, который своим выходным сигналом переключает элемент 25 памяти, а также первое и второе промежуточный реле 14 и 15. Выходной сигнал от нижнего конечного выключателя 10, пройдя второе промежуточное реле 15, включает второй триггер 16, который, в свою очередь, выходным сигналом включает первое и второе пневмореле 18 и 19. Первое пневмореле 18 сообщает полость верхней камеры пневмопривода 7 с атмосферой, а второе пневмореле 19 пропускает в полость нижней камеры пневмопривода 7 сигнал от второго задатчика 20, что вызывает перемещение штока 6 совместно с порш- нем 2 чувствительного элемента. В начальный момент перемещения шток 6 открывает сквозной канал в теле поршня 2 (фиг.2) и при дальнейшем перемещении анализируемая жидкость проходит через канал в теле поршня 2 из верхней части цилиндра 1 в нижнюю (под поршень 2).

При достижении поршнем 2 крайнего верхнего положения включается верхний конечный выключатель 8, выходной сигнал которого отключает второй триггер 16. Первое и второе пневмореле 18 и 19 переключаются в исходное состояние, при этом полость нижней камеры пневмопривода 7 сообщается через второе пневмореле 19 с атмосферой, а полость верхней камеры че- рез первое пневмореле 18 - с выходом первого задатчика 21. Поршень пневмопривода

7совместно со штоком 6, который закрывает канал в теле поршня 2, и поршнем 2 чувствительного элемента начинают пере0 мещение вниз, вытесняя анализируемую жидкость из цилиндра 1 через капилляр 4.

Одновременно с выключением второго триггера 16 верхний конечный выключатель

8включает третий триггер 17, который сво- 5 им выходным сигналом открывает элемент

25 памяти и через обратный клапан 23 переключает трехмембранный клапан звена 24 линейно нарастающего сигнала, в результате чего выходной сигнал звена 24 линейно

0 нарастающего сигнала начинает увеличиваться с постоянной скоростью и через открытый элемент 25 памяти, усилитель 26 фиксируется вторичным прибором 27.

Величина этого сигнала зависит от вре5 мени вытеснения анализируемой жидкости поршнем 2 из цилиндра 1 через капилляр 4 при перемещении поршня пневмопривода 7 из крайнего верхнего положения до срабатывания промежуточного выключателя 9,

0 выходной сигнал которого отключает третий триггер 17, при этом элемент 25 памяти закрывается и на вторичном приборе 27 фиксируется заполненное значение выходного сигнала со звена 24 линейно нара5 стающего сигнала, достигнутое на момент -Срабатывания промежуточного выключателя 9.

Момент переключения трехмембранно- го клапана звена 24 линейно нарастающего

0 сигнала в исходное состояние в данной ситуации определяется настройкой инерционного звена 22. Эта задержка необходима для запрета отключения звена 24 линейно нарастающего сигнала раньше, чем пере5 клгачается элемент 25 памяти при включении третьего триггера 17, После срабатывания промежуточного выключателя 9 поршень пневмопривода 7, перемещаясь вниз вместе со штоком 6 и поршнем 2,

0 вытесняет остатки анализируемой жидкости из цилиндра 1 и прочищает внутренние стенки капилляра 4 иглой 3, снабженной винтообразными пазами, которые способствуют очистке стенок капилляра 4 и вытес5 нению по ним вместе с остатками срезанных полимерных образований оставшегося объема анализируемой жидкости из цилиндра 1 до срабатывания нижнего конечного выключателя 10. При движении поршня 2 вниз полость цилиндра 1 над поршнем 2 через впускные отверстия 5 заполняется анализируемой жидкостью.

После срабатывания нижнего конечного выключателя 10 начинается повторный цикл измерения,

О вязкости анализируемой жидкости судят по величине сигнала, зафиксированного на вторичном приборе 27 элементом 25 памяти через усилитель 26. Выключение устройства осуществляется нажатием кнопки Стоп 12, которая выходным сигналом выключает первый триггер 13, устройство приходит в исходное состояние.

Повышение точности измерения достигается путем переключения звена линейно нарастающего сигнала в период прохождения рабочего органа от верхнего конечного выключателя до промежуточного выключателя с последующим запоминанием выходного сигнала звена линейно нарастающего сигнала. Период прохождения рабочего органа находится в линейной зависимости от вязкости измеряемой жидкости, объем которой является постоянной величиной. Исходя из этого условия, величина выходного сигнала звена линейно нарастающего сигнала находится в линейной зависимости от вязкости измеряемой жидкости.

Выполнение исполнительного механизма в виде поршневого пневмопривода позволяет выбрать требуемую чувствительность устройства при изменении диапазона измерения вязкости, изменяя расстояние между верхним конечным выключателем, так как величина хода поршневого пневмопривода позволяет это производить,Кроме того, наличие на нем винтообразного паза позволяет не только качественно очистить внутреннюю поверхность капилляра, но и удалить по пазу остаток анализируемой жидкости из-под поршня чувствительного элемента вместе с остатками срезанных иглой полимеризо- ванных образований, следовательно, в каждом цикле измерению подвергается полностью обновленный обьем жидкости.

Шток и поршень чувствительного элемента сочленены так, что при подъеме рабочего органа они выполняют роль всасывающего клапана, так ка при движении вверх под поршнем образуется разрежение и жидкость из полости цилиндра над поршнем через открытый канал в теле поршня заполняет полость цилиндра под поршнем,

Формула изобретения Устройство для измерения вязкости жидкости, содержащее исполнительный механизм с верхним и нижним конечными выключателями и рабочим органом с иглой в нижней части для прочистки капилляра, первый пневматический триггер, инерционное звено, два задатчика, первое пневморе- ле, подключенное к задатчику, и вторичный

прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения вязкости полимеризующихся густых жидкостей, оно дополнительно снабжено промежуточным выключателем, двумя промежуточными реле, вторым и третьим триггерами, вторым пневмореле, обратным .клапаном, включенным параллельно инерционному звену, последовательно соединенными звеном линейно нарастающего сигнала, элементом

памяти и усилителем, причем исполнительный механизм выполнен в виде поршневого пневмопривода, а рабочий орган - в виде штока, заканчивающегося конусообразным элементом, измерительный цилиндр снабжен отверстиями, расположенными по окружности в верхней части, а игла снабжена винтообразными пазами, при этом управляющие камеры промежуточных реле и элемента памяти соединены с выходом первого

триггера, вход первого промежуточного реле подключен к промежуточному выключателю, а выход связан с отключающей камерой третьего триггера, вход второго промежуточного реле соединен с нижним

конечным выключателем, выход - с включающей камерой второго триггера, выход которого подключен к управляющим камерам обоих пневмореле, а отключающая камера - к верхнему конечному выключателю, который соединен с включающей камерой третьего триггера, выход которого связан через обратный клапан с управляющим входом звена линейно нарастающего сигнала и с отключающей камерой элемента

памяти.

а

Г

3

6

ЈГ

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости. Цель изобретения - повысить точность измерения вязкости полимеризующихся густых жидкостей. В исходном состоянии первое пневматическое реле пропускает выходной сигнал от первого задатчика в полость верхней камеры пневмопривода, при этом будет включен нижний конечный выключатель. Выходной сигнал от нижнего конечного выключателя, пройдя второе промежуточное реле, включит второй триггер, который, в свою очередь, выходным сигналом включит первое и второе пневмореле. Первое пневмореле сообщит полость верхней камеры пневмопривода с атмосферой, а второе пневмореле пропустят в полость нижней камеры пневмопривода. Сигнал от второго эадатчика вызовет перемещение штока с лоршнем. В момент перемещения шток откроет сквозной канал в теле поршня, и анализируемая жидкость проходит через канал в теле поршня из верхней части цилиндра в нижнюю под поршнем. При достижении поршнем крайнего верхнего положения включится верхний конечный выключатель, который включит третий триггер, выходной сигнал которого откроет элемент памяти. Выходной сигнал звена линейно нарастающего сигнала начинает увеличиваться с по- стоянной скоростью и фиксируется вторичным прибором. 2 ил. сл с

3J

lffi

rm

/6

r

IT

T2

rAjTi 1//ГЛ1

.-МГ-5 гДТ

и TTI

I

иг.1

ft

/V

«P

/

cr

/J

(I

1

&

26

i7

О

Ј1

Ъг.г