Устройство для контроля физико-химических свойств жидкости Советский патент 1993 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для аэрогидродинамического бесконтактного автоматического контроля физико-химических свойств жидкости (поверхностного натяжения, вязкости плотности), и может найти применение в различных отраслях промышленности

Цель изобретения является расширение функциональных возможностей ээ счет обеспечения измерения поверхностного натяжения и плотности контролируемой среды, а также повышения точности за счет учета изменения расхода газа, подаваемого в сопло

Устройство для контроля физико-химических свойств жидкости изображено на чертеже.

Оно состоит из сопла 1, вход которого соединен с емкостью 2 переменного обье- ма, выполненной, например, в виде сильфо- на Емкость 2 переменного объема соединена с механизмом 3 изменения ее объема и с формирователем 4 импульсов На трубке сопла 1 размещен чувствительный элемент 5 состоящий из металлического стакана 6 и двухобкладочного одностороннего емкостного преобразователя, обкладка 7 которого соединена со стаканом 6 и заземлена Обкладка 8 через разделительную емкость 9 подключена к потенциальному входу генератора 10 высокой частоты и через детектор 11 и фильтр 12 низких частот к входу релейного элемента 13 Выход управления 14 релейного элемента 13 соединен с выхо дом формирователя 4 импульсов Выходы 15

00

hO

(Л GO VJ

и 16 релейного элемента 13 подключены к входам множительно-делительного устройства 17, к выходу которого присоединен регистратор 18. Контролируемая жидкость 19 находится в сосуде (на чертеже не показан). На поверхности жидкости от действия струи газа образуется углубление 20.

Устройство для контроля физико-химических свойств жидкости работает следующим образом.

Струя газа выходит из сопла 1 и набегает на поверхность жидкости 19. образуя на последней углубление 20. Чувствительный элемент 5, воспринимающий форму углубления 20, представляет собой двухобкла- дочный односторонний емкостной преобразователь состоящий из металлического стакана 6, внутри которого расположены обкладки 7 и 8. Емкость между обкладками 7 и 8 зависит от размеров углуб- ления 20. Преобразователь включается в плечо емкостного делителя, образованного собственной емкостью преобразователя и разделительной емкостью 9. Высокочастотное напряжение, амплитуда которого зави- сит от размеров углубления, после детектора 11 поступает на фильтр 12 низких частот.

При прямом ходе выходного элемента механизма 3 изменения объема емкости 2, т.е. при уменьшении объема переменной емкости 2, на выходе сопла 1 образуется струя газа, воздействующая на поверхность контролируемой жидкости в течение задан- ного отрезка времени. При обратном ходе, т.е. при увеличении объема переменной емкости 2, происходит ее заполнение газом через сопло 1. При этом поверхность жидкости не деформируется.

Напряжение Un на выходе фильтра 12 низких частот при прямом ходе при постоянстве конструктивных размеров и скорости изменения объема емкости 2 пропорционально объему углубления 20, который в свою очередь пропорционален плотности рж контролируемой жидкости и

ее поверхностному натяжению о. Напряже

ние Uo при обратном ходе пропорционально плотности контролируемой жидкости.

Релейный элемент 13 при воздействии сигнала U4 с формирователя импульсов 4 осуществляет коммутацию поступающего на его вход сигнала. При обратном ходе U-H), входной сигнал поступает на выход 16; при прямом ходе и входной сигнал поступает на выход 15,

На выходе множительно-делительного устройства 17 при поступлении на его входы соответствующих сигналов, будет сигнал пропорциональный поверхностному натяжению жидкости.

Выполнение источника расхода газа в виде емкости переменного объема позволяет осуществлят контроль физико-химических свойств жидких сред с более высокой точностью как в производственных, так и в полевых условиях. с Формула изобретения

Устройство для контроля физико-химических свойств жидкости, содержащее сопло, расположенное над поверхностью жидкости и соединенное с источником расхода газа, измеритель размеров углубления, выполненный в виде двухобкладочного одностороннего емкостного преобразователя, в центре торца которого установлено сопло, внутренняя обкладка которого заземлена, а внешняя подключена через разделительную емкость к потенциальному выходу генератора высокой частоты и входу детектора, соединенного через фильтр низкой частоты с регистратором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения поверхностного натяжения и плотности контролируемой среды, а также повышения точности за счет учета изменения расхода газа, подаваемого в сопло, источник газа выполнен в виде емкости переменного объема, соединенной с механизмом изменения ее объема и через формирователь импульсов с релейным элементом, вход которого соединен с выходом фильтра низких частот, а выходы соединены с входами множительно-делительного устройства, к выходу которого присоединен регистратор.

Использование: аэрогидродинамический бесконтактный контроль физико-химических свойств жидкостей, таких как поверхностное натяжение, вязкость, плотность. Сущность, устройство контроля содержит сопло, расположенное над поверхностью жидкости, соединенное с источником газа и измеритель размеров углубления. Источник газа выполнен в виде емкости переменного объема, соединенной с механизмом изменения ее объема Измеритель размеров углубления выполнен в виде двухобкладочного конденсатора, в центре торца которого установлено сопло. Внутренняя обкладка конденсатора заземлена, а внешняя подключена через разделительную емкость к потенциальному выходу генератора высокой частоты и входу детектора, соединенного с фильтром низкой частоты Источник газа через формирователь импульсов соединен с релейным элементом, вход которого соединен с выходом фильтра низких частот, а выходы соединены с входами множительно-делительного устройства, к выходу которого присоединен регистратор 1 ил. Ё