Измеритель вязкости жидкости Советский патент 1991 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к технике измерения вязкости жидкост.и и касается измерителей, обеспечивающих автоматическое измерение вязкости контролируемой жидкой среды.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем оценки постоянной времени экспоненты изменения скорости шарового зонда в переходном режиме.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого измерителя вязкости жидкости.

Измеритель вязкости жидкости содержит шаровой зонд 1, воспринимающий воздействие исследуемой жидкости, трос 2, с помощью которого зонд 1 крепится на барабане 3, на который наматывается трос 2 и на котором расположены метки, воздействующие на датчик 4 угла поворота, выдающего импульсы напряжения при повороте барабана 3 на заданные углы, генератор 5, выдающий прямоугольные импульсы стабильной частоты, формирователь 6, генерирующий одиночные импульсы перед началом очередного измерения, с помощью которых измеритель подготавливается к работе, элемент НЕ 7, инвертирующий подаваемое на вход напряжение, первый элемент И 8, второй элемент И 9 и третий элемент И 10, управляющие прохождением импульсов генератора 5 на счетные входы соответствующих счетчиков, первый счетчик 11, суммирующий импульсы генератора 5 при измерении времени прохождения зондом 1 первого обусловленного пути, второй счетчик 12, суммирующий импульсы генератора 5 при подготовке измерителя к очередному замеру, третий счетчик 13, суммирующий импульсы датчика 4 угла поворота при управлении первым элементом И 8 и третьим элементом И 10, четвертый счетчик 14, измеряющий время прохождения зондом 1 второго обусловленного пути, первый дешифратор 15, выдающий разрешающий потенциал в момент окончания подготовки измерителя к очередному замеру, второй дешифратор 16, выдающий потенциалы, управляющие работой первого элемента И 8 и третьего элемента И 10, первый дополнительный индикатор 17 и второй дополнительный индикатор 18, высвечивающие измеренные значения времен прохождения зондом 1 первого и второго обусловленных расстояний, индикатор 19, начинающий светиться при готовности измерителя к очередному замеру, кнопка 20, обеспечивающая подготовку измерителя к очередному замеру.

Измеритель вязкости жидкости работает следующим образом.

Поворотом барабана 3 устанавливают зонд 1 в исходное положение перед началом очередного замера. После того, как, например, риска на барабане 3 окажется против стрелки-указателя в заданном положении, нажимают на кнопку 20. На формирователь 6 от внешнего источника подается напряжение, под воздействием которого формирователем генерируется одиночный импульс. Этот импульс передается на обнуляющие входы первого счетчика 11, второго счетчика 12, третьего счетчика 13 и четвертого счетчика 14, сбрасывая в нуль их содержимое.

Импульсы генератора 5 постоянно подаются на соответствующие входы первого элемента И 8, второго элемента И 9 и треть его элемента И 10, но проходят через них только при наличии разрешающих напряжений на других входах этих элементов.

В рассматриваемом режиме первый элемент И 8 и третий элемент И 10 заперты по другим входам и импульсы генератора 5 через них не проходят. Элемент НЕ 7, инвертируя подаваемый на его вход запрещающий потенциал с выхода первого дешифратора 15 в разрешающий, открывает по первому входу второй элемент И 9. Поскольку в этом режиме по второму входу

0 этот элемент открыт разрешающим потенциалом с выхода датчика 4 угла поворота, импульсы генератора 5 проходят на счетный вход счетчика 12 и суммируются им. Как только сумма счетчика 12 достигнет требуе5 мого значения, т.е. зонд 1 перед измерением будет выдержан в течение требуемого промежутка времени с тем, чтобы его начальная скорость заведомо была равна нулю, на выходе первого дешифратора 15

0 появляется разрешающий потенциал. Под ею воздейств .-зм начинает светиться индикатор 19. Инвертированием элементом НЕ 7 он превращается в запрещающий потенциал, которым запирается второй элемент И

5 9. Импульсы генератора 5 на счетный вход второго счетчика 12 больше не проходят. Состояние этого счетчика фиксируется до нового замера.

Свечение индикат ра 19 является сиг0 налом о том, что можно осуществлять очередной замер. Барабан 3 отпускают и зонд 1 под действием собсвенного веса начинает погружаться в исследуемую жидкость с постепенно увеличивающейся скоростью до

5 достижения скорости равномерного прямолинейного движения. Трос 2 сматывается с барабана 3, заставляя его вращаться. Как только начальная метка барабана 3 отойдет от чувствительного элемента датчика 4 угла

0 поворота, разрешающий потенциал будет снят с выхода этого датчика. Возникающий отрицательный перепад на выходе датчика 4 угла поворота, поступая на счетный вход третьего счетчика 13, заставляет его срабо5 тать, что приводит к увеличению содержимого этого счетчика на единицу. В свою очередь это вызывает появление разрешающих напряжений на двух выходах второго дешифратора 16. которыми открываются

0 первый элемент И 8 и третий элемент И 10. Импульсы генератора 5 начинают проходить на первый счетчик 11 и четвертый счетчик 14, которыми суммируются тем самым измеряя времена прохождения зондом 1

5 первого и второго обусловленных расстояний.

В конце прохождения зондом 1 первого расстояния соответствующая метка барабана 3 будет воздействовать на датчик 4 угла поворота. На выходе этого датчика появляется импульс напряжения, задний фронт которого вызывает срабатывание третьего счетчика 13, при котором содержимое счетчика увеличивается на единицу. При этом разрешающий потенциал нз первом выходе второго дешифратора заменяется запрещающим, что вызывает закрытие первого элемента I/I 8. После этого импульсы генератора 5 на первый счетчик 11 больше не проходят, содержимое счетчика фиксируется.

В конце прохождения зондом 1 второго расстояния соответствующая метка барабана 3 вызывает новое срабатывание датчика 4 угла поворота, обратный фронт импульса на выходе которого снова вызывает срабатывание третьего счетчика 13. Содержимое этого счетчика вновь увеличивается на единицу, что вызывает снятие разрешающего потенциала и с второго выхода второго дешифратора 16. Запирается и третий элемент И 10. Фиксируется содержимое и четвертого счетчика 14.

Индикатор 17 и индикатор 18 высвечивают, коды, хранящиеся в первом счетчике 11 и четвертом счетчике 14. Прочитав эти коды, измеряемое значение вязкости жидкости рассчитывают по соответствующим соотношениям или определяют по градуи- ровочным графикам измерителя вязкости жидкости.

В предлагаемом измерителе вязкость жидкости измеряется в процессе погружения единственного зонда, движущегося с допустимо малой скоростью. Отпадает необходимость в одновременном измерении плотности контролируемой жидкости, так как ее изменение не влияет на результат измерения.

Формула измерения Измеритель вязкости жидкости, содержащий генератор, первый счетчик, первый элемент И, индикатор, формирователь, дат- 5 чик угла поворота и барабан, на котором с помощью троса закреплен шаровой зонд, выход генератора соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счет0 чика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем оценки постоянной времени экспоненты изменения скорости шарового зонда в переходном режиме, в него введены второй и третий элементы И,

5 второй, третий и четвертый счетчики, элемент НЕ, первый и второй дешифраторы и первый и второй дополнительные индикаторы, причем вход формирователя через кнопку соединен с входом измерителя, а его

0 выход- подключен к обнуляющим входам первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, счетные входы которых соединены с выходом соответственно первого элемента И, второго элемента И, выходом

5 датчика угла поворота и выходом третьего элемента И, группы входов первого и второго дешифраторов и первого и второго допол- нительных индикаторов подключены соответственно к группам входов первого,

0 второго, третьего и четвертого счетчиков, вход элемента НЕ соединен с выходом первого дешифратора и входом индикатора, первый вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а его третий вход

5 соединен с выходом генератора и первым входом третьего элемента И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с первым и .вторым выходами второго дешифратора соответственно.

Изобретение относится к технике измерения вязкости жидкости и касается измерителей, обеспечивающих автоматическое измерение вязкости контролируемой жидкой среды. Целью изобретения является повышение точности измерения путем оценки постоянной времени экспоненты изменения скорости шарового зонда в переходном режиме. Для достижения цели в измеритель введены второй и третий элементы И, второй, третий и четвертый счетчики, элемент НЕ, первый и второй дешифраторы и первый и второй дополнительные индикаторы, причем вход формирователя через кнопку соединен с входом измерителя, а его выход подключен к обнуляющим входам первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, счетные входы и группы выходов которых соединены с выходом первого элемента И, выходом второго элемента И, выходом датчика угла поворота и вторым входом второго элемента И, выходом третьего элемента И и группами входов первого и второго дешифраторов и первого и второго индикаторов соответственно, вход элемента НЕ соединен с выходом первого дешифратора и входом индикатора, выход которого заземлен, первый вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а его третий вход соединен с выходом генератора и первым входом третьего элемента И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с первым и вторым выходами второго дешифратора соответственно. Повышается точность измерения, так как изменение плотности контролируемой жидкости не влияет на результат измерения. 1 ил.