Вискозиметр высокого давления Советский патент 1992 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к вискозиметрам высокого давления с катящимся шариком, и

предназначено для измерения вязкости жидкостей при различных давлениях и температурах.

Известен шариковый вискозиметр, содержащий калиброванную трубку из немаг- нитной стали, помещенную внутрь толстостенного цилиндра из немагнитной стали, внутри которой под силой собственного веса может свободно передвигаться стальной ферромагнитный шарик. В верхней части цилиндра, помещенного в термо- статирующую рубашку, находится проходной штуцер, через который происходит заполнение прибора, а в нижней - проходной вентиль. Междутрубкой и штуцером установлен железный сердечник, а в верхней части корпуса цилиндра установлена соленоидная катушка, через переключатель соединенная с источником постоянного тока, которая в паре с сердечником составляет узел сброса шарика в виде электромагнита, удерживающего шарик в крайнем верхнем положении перед проведением измерения. В нижней части корпуса цилиндра установлен индуктивный датчик, связанный со схемой регистрации.

Этот вискозиметр имеет ограниченный температурный диапазон работы, обусловленный применением в конструкции разборной термостатирующей рубашки резиновых уплотнений. Кроме того, в вискозиметре для создания узла сброса шарика применен отдельный сердечник и отдельная соленоидная катушка, что усложняет конструкцию вискозиметра.

Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение эксплуатационных характеристик вискозиметра.

Указанная цель достигается тем, что в вискозиметре высокого давления, содержащем калиброванную трубку, внутри которой расположен шарик из магнитного материала, корпус из немагнитной стали, с установ- ленной внутри него калиброванной трубкой, термостатирующую рубашку, индуктивный датчик, связанный со схемой регистрации, вентиль, узел сброса шарика в виде электромагнита, источник постоянного тока и переключатель, узел сброса шарика образован одной из катушек индуктивного датчика и седлом вентиля, выполненным из ферромагнитного материала, а индуктивный датчик расположен на термостатирующей рубашке, неразъемно соединенной с корпусом.

На фиг.1 представлена схема конструкции вискозиметра высокого давления; на фиг.2 - функциональная электрическая блок-схема вискозиметра.

Вискозиметр высокого давления (фиг.1) состоит из немагнитного стального корпуса 1 с установленной внутри него калиброванной трубкой 2 из немагнитного материала,

по внутренней поверхности которой может перемещаться стальной ферромагнитный шарик 3.

В измерительный канал корпуса 1 запрессовано седло 4 из ферромагнитного материала, выходное отверстие которого запирается клапаном 5,

С корпусом 1 неразъемно соединена термостатирующая рубашка 6, на наружной

0 поверхности которой размещен индуктивный датчик 7, содержащий три индуктивные катушки 8-10. Присоединение трубопровода 11, подводящего исследуемую среду, к корпусу 1 осуществляется с помощью конус5 ной муфты 12 и накидной гайки 13.

На корпусе 1 размещен кожух 14, к которому присоединена крышка 15.

Функциональная электрическая блок- схема вискозиметра (фиг.2) состоит из ин0 дуктивного датчика 7, схемы 16 регистрации, переключателя 17 и источника 18 постоянного тока. Одна из катушек, например катушка 8, индуктивного датчика 7 соединена со схемой 16 регистрации и ис5 точником 18 постоянного тока через переключатель 17.

Вискозиметр работает следующим образом.

Производят термостатирование корпу0 са 1 при температуре измерения вязкости исследуемой среды. После установления необходимой температуры приступают к заполнению измерительного канала корпуса 1 пробой. Клапан 5 при этом закрыт. Прессом

5 высокого давления (не показан) устанавливают заданное давление среды. Открывая клапан 5 и поддерживая с помощью пресса постоянное давление, выпускают из измерительного канала собравшийся газ. При

0 этом в измерительный канал будут поступать новые порции исследуемой среды.

После того как закончится выпуск газа клапан 5 закрывают.

Устанавливают вискозиметр в положе5 ние, при котором шарик 3 скатывается вниз к седлу 4. С помощью переключателя 17 подключают катушку 8 индуктивного датчика 7 к источнику 18 постоянного тока. При этом на катушку 8 подается напряжение по0 стоянного тока и она совместно с седлом 4, выполненным из ферромагнитного материала и играющим в данном случае роль якоря, образует соленоид. Шарик 3 при этом притягивается к седлу 4.

5 Устанавливают вискозиметр в рабочее положение. Переключателем 17 подключают катушку 8 к схеме 16 регистрации, одновременно отключая катушку 8 от источника 18 постоянного тока. Шарик 3 при этом начинает свое движение в калиброванной

трубке 2. Пройдя начальный участок разгона, шарик 3 попадает в зону действия индуктивного датчика 7, который совместно с устройство 16 регистрации осуществляет измерение времени движения шарика 3 на рабочем участке.

Использование предлагаемого вискозиметра высокого давления позволяетупростить конструкцию путем исключения отдельной соленоидной катушки и отдельного сердечника узла сброса шарика, а также уплотнений. Размещение индуктивного датчика на термостатирующей рубашке, неразъемно соединенной с корпусом, позволяет расширить эксплуатационные характеристики вискозиметра путем расширения температурного диапазона работы.

0

5

0

Формула изобретения Вискозиметр высокого давления, содержащий калиброванную трубку, внутри которой расположен шарик из магнитного материала, корпус из немагнитной стали с установленной внутри него калиброванной трубкой, термостатирующую рубашку, индуктивный датчик, связанный со схемой регистрации, вентиль, узел сброса шарика в виде электромагнита, источник постоянного тока и переключатель, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения эксплуатационных характеристик, узел сброса шарика образован одной из катушек индуктивного датчика и седлом вентиля, выполненным из ферромагнитного материала, а индуктивный датчик расположен на гермостатирующей рубашке, неразъемно соединенной с корпусом.

Использование: в измерительной технике, а именно в вискозиметрах высокого дав- ления с катящимся шариком и для измерения вязкости жидкостей при различных давлениях и температурах. Сущность изобретения состоит в том, что для повышения точности измерения вязкости, расширения эксплуатационных характеристик вискозиметра вискозиметр высокого давления состоит из измерительного цилиндра, консольно закрепленного на стойке. Измерительный цилиндр может поворачиваться вокруг оси консоли в вертикальной плоскости. С помощью фиксатора, установленного на стойке, осуществляется фиксация измерительного цилиндра в одном из четырех положений: трех рабочих под углами 10, 20, 30й к горизонту, а также в положении, при котором шарик возвращается в исходное положение. Этой цели служат четыре отверстия в секторной части консоли. Стойка закреплена на установочной плите. Ее вертикальное положение выставляется с помощью пузырькового уровня и трех регулировочных винтов. Измерительный цилиндр состоит из немагнитного стального корпуса, к которому приварены два штуцера и консоль. Внутрь корпуса вставлена калиброванная трубка из неметаллического материала со стальным ферромагнитным шариком. В измерительный канал корпуса герметично запрессовано седло из ферромагнитной стали, выходное отверстие которого запирается клапаном. К корпусу приварен стакан, образующий термостати- рующую рубашку. На наружной поверхности стакана размещен индуктивный датчик, выполненный в виде кольцеобразной излучающей катушки и двух идентичных, включенных поеледовательно-встречно, приемных катушек, причем приемные катушки расположены симметрично относительно излучающей катушки и по обе стороны от нее. Корпус измерительного цилиндра изолирован от окружающей среды разъемным кожухом, к которому привинчена крышка, изолирующая место присоединения трубопровода, подводящего исследуемую среду к корпусу. Консоль имеет отверстие для выпуска исследуемой среды, сообщающееся с отверстием в корпусе, расположенным у конусной головки клапана. Схема регистрации вискозиметра включает генератор прямоугольных импульсов, синхронизатор, усилитель, устройство выборки-хранения, экстрематор и секундомер. 2 ил. сл С -ч 4 ГО О СП

фиг./

50

fae-г