РЕГУЛЯТОР ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СРЕД Советский патент 1968 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к устройствам для контроля и регулирования вязкости жидких сред непосредственно в технологических линиях, выполненным на принципе измерения частоты колебаний чувствительного элемента.

Известны регуляторы вязкости по частоте колебаний чувствительного элемента в исследуемой среде, состоящие из чувствительного элемента, привода для него, устройства для фиксации частоты колебаний, регистрирующих и регулирующих устройств.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышенную точность регулирования вязкости непосредственно в производственных условиях, что достигается применением для фиксации частоты устройства из двух масок.

На чертеже представлена схема описываемого регулятора вязкости жидких сред.

Он содержит маску 1, выполненную в виде диска с отверстиями 2 и 3; маску 4 со сквозными пазами 5 и 6, закрепленную на толкателе 7, который снабжен роликом 8; щуп 9, выполненный, например, в виде шарика, заключенного в камеру 10, и расположенный между двумя сильфонами 11, которые обеспечивают уплотнение и свободное колебание в направляющих 12 толкателя 7 и троса 13, прикрепленного одним концом к толкателю 7, а другим - к пружине 14; ось 15, на которую жестко насажена маска 1 с кулачком 16, профиль которого выполнен с крутым срезом, над которым во время работы вискозиметра должен зависать ролик 8 толкателя 7; осветители 17 и 18 и фотодиоды 19 и 20, которые расположены перпендикулярно маскам 1 и 4; усилители 21 и 22, поляризованное реле 23 с двойной обмоткой. Пазы 5 и 6 маски 4 согласуются с отверстиями 2 и 3 маски 1.

Щуп 9 может быть выполнен в виде конуса, пластины и другой формы. Регулятор монтируется при помощи фланцев камеры 10 в магистраль, по которой непрерывно движется измеряемая среда в направлении стрелки.

Прибор работает следующим образом. Ось 15 приводится во вращение электродвигателем через редуктор (на чертеже редуктор и электродвигатель не показаны). Маска 1 и кулачок 16, жестко насаженные на ось 15, вращаются с постоянной скоростью в направлении стрелки А. Ролик 8 толкателя периодически соприкасается с рабочим профилем кулачка 16, увлекая толкатель и щуп, растягивая при этом пружину 14. Соскакивая с рабочего профиля кулачка, ролик 8 совместно с толкателем 7 останавливается, после чего пружина 14 возвращает щуп 9 в исходное положение. Ролик 8 находится в отрыве от кулачка.

Таким образом, за время одного оборота маски 1 маска 4, щуп 9, жестко связанные с толкателем 7, совершают одно колебательное движение с постоянной амплитудой, определяемой профилем кулачка 16.

При работе прибора на заданной вязкости, настроенного соответственно с учетом расположения отверстий на маске 1, числа оборотов и натяжения пружины, оба отверстия маски 1 через строго определенное время совпадают с закруглением прорези маски 4, открывая ход световым лучам от осветителей 17 и 18 на фотодиоды 19, 20, которые одновременно, засвечиваясь, дают импульсы, поступающие через усилители 21, 22 в двухобмоточное поляризованное реле 23, зажигая лампочку 24.

Магнитные поля от этих импульсов в обмотках реле 23 нейтрализуют друг друга, контакты 25 и 26, связанные с исполнительным устройством, остаются разомкнутыми.

Таким образом, лампочка 24 загорается и гаснет при каждом полном колебании щупа 9, тем самым сигнализируя о том, что вязкость измеряемой среды соответствует заданному значению. При увеличении вязкости пружина 14 более медленно тянет щуп 9 через загустевший расплав или раствор, и отверстия маски 1 не совпадают с закруглениями прорези маски 4. Отверстие 2 в этом случае пройдет раньше, чем паз 5 займет его положение. Отверстие 3 пересечет профиль паза и в этот момент осветитель 18 засветит фотодиод 20, импульс от которого через усилитель 21 поступит в одну из обмоток поляризованного реле 23. Лампочка 24 в момент засвечивания одного из фотодиодов не зажигается, так как импульсный ток, проходящий через нее в 2 раза уменьшился. Контакт 25 под воздействием импульсного тока в одной из обмоток реле 23 замыкается и даст сигнал в исполнительный механизм, регулирующий данный технологический процесс.

При уменьшении вязкости измеряемой среды происходит аналогичная картина. Щуп 9 движется быстрее, так как встречает меньшее сопротивление. Паз 6 успевает пересечь окружность, по которой движется отверстие 3. Отверстие 2 при каждом обороте маски 1 пересекает паз 5, вследствие чего фотодиод 19 периодически засвечивается. Импульсы от фотодиода 19 через усилитель 22 поступают на вторую обмотку реле 23, в результате чего срабатывает контакт 26, включенный в исполнительное устройство, поддерживающее нормальную вязкость.

Регулятор вязкости жидких сред, работающий на принципе измерения скорости возвратно-поступательного движения щупа с постоянной амплитудой, содержащий привод щупа, фотоэлектрическое устройство для регистрации скорости движения щупа, регистрирующего и регулирующее устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений и регулирования, устройство для регистрации скорости движения щупа выполнено в виде двух масок, одна из которых, выполненная в виде диска, снабжена двумя отверстиями и посажена на ось совместно с кулачком, а другая маска, снабженная двумя сквозными пазами, закреплена на толкателе, снабженном роликом, который сопряжен с толкателем.