КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N11/16 

1

Изобретение относится к области исследования реологических характеристик жидких сред, например .неньютоновских, с использованием колебательных датчиков вязкости.

Известен колебательный вискозиметр, содержащий релаксационную схему самовозбуждения, времязадающим элементом которой является датчик вязкости с апериодическим зондом, источник питания, вторичную схему и измеритель периода колебаний.

Предлагаемый вискозиметр позволяет повысить точность измерений путем обеспечения постоянной скорости сдвига испытуемой среды.

Для этого источник питания релаксационной схемы самовозбуждения подключен к последней через регулируемый делитель напряжения, кинематически связанный с регистрирующим прибором, подключенным к выходу частотного дискриминатора, вход которого подключен к выходу релаксационной схемы самовозбуждения.

Частотный дискриминатор выполнен в виде формирователей импульсов переднего и заднего фронтов сигнала релаксационной схемы самовозбуждения, выходы первого формирователя подключены непосредственно и через схему временной задержки ко входам двух триггеров, выходы которых и выход второго формирователя импульсов подключены к временному дискриминатору.

На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра.

Колебательный вискозиметр состоит из релаксационной схемы самовозбуждения /, времязадающим элементом которой является колебательный датчик вязкости 2, частотного дискриминатора 3, регистрирующего прибора 4 Н источника питания 5. Датчик 2 содержит апериодический зонд 6, подвещенный на гибком подвесе 7, а также возбуждающие преобразователи 8 и регистрирующие преобразователи 9. Апериодический зонд 6 погружен в исследуемую жидкость. Релаксационная схема 1 представляет собой триггер, нагрузками

плеч которого являются возбуждающие преобразователи 8. Ко входам релаксационной схемы / подключены регистрирующие преобразователи 9. Источник 5 подключен к релаксационной схеме 1 через регулируемый

делитель напряжения 10, кинематически связанный с регистрирующим прибором 4. Частотный дискриминатор 3 состоит из формирователей 11 и 12 импульсов, схемы 13 временной задержки, триггеров 14 и 15, временного

дискриминатора 16. Вход частотного дискриминатора 3 подключен к выходу релаксационной схемы 1, а выход - ко входу регистрирующего прибора 4. Работает вискозиметр следующим образом.

В любой момент времени ток проходит через один из возбуждающих преобразователей

8, преобразующий его в усилие, заставляющее зонд 6 двигаться в исследуемой жидкости. Предположим, что ток проходит через правый возбужающий преобразователь 8. Тогда под действием усилия, создаваемого этим преобразователем, зонд 6 отклонится в крайнее правое положение, фиксируемое правым регистрирующим преобразователем 9, сигнал последнего перебрасывает триггер / в другое устойчивое состояние. При этом реверсируется направление движения зонда 6 потому, что теперь ток проходит через левый возбуждающий преобразователь 8. При подходе зонда 6 к .крайнему левому положению, фиксируемому левым регистрирующим преобразователем 9, сигнал с последнего перебрасывает тр.иггер 1 в другое устойчивое состояние, и процесс колебаний зонда 6 повторяется. Так как зонд 6 является апериодическим, колебательные переходные процессы зонда устраняются и обеспечивается апериодичность его движения. Время движения зонда 6 из одного крайнего положения в другое (соответственно его частоте), является постоянным независимо от величины измеряемой вязкости, так как при увеличении вязкости исследуемой жидкости увеличивается усилие, создаваемое возбуждающими преобразователями 8, а при уменьщении вязкости усилие соответственно уменьщается. Это достигается автоматически регулированием величины напряжения, поступающего с источника 5 через регулируемый делитель 10, и питающего релаксационную схему /.

Регулировка напряжения питания релаксационной схемы осуществляется следующим образом.

Сигнал с одного из выходов триггера 1 поступает на формирователи 11 и 12 частотного дискриминатора 3. Формирователи формируют остроконечные импульсы соответственно из переднего и заднего фронтов выходного напряжения триггера /.

Импульс, сформированный формирователем //, поступает на схему 13, которая задает частоту колебаний зонда 6. Задержанный импульс с выхода схемы 13 поступает на входы триггеров 14 и 15, на другие же входы этих триггеров поступает импульс с выхода формирователя п. Импульсы с триггеров 14 к 15 и импульс, сформированный формирователем 12, поступают на входы временного дискриминатора 16. Во временном дискриминаторе происходит сравнение временного положения импульса формирователя 12 относительно импульса, задержанного схемой /5 и, в зависимости от их положений вырабатывается напряжение той или инОЙ полярности, которое поступает на вход регистрирующего прибора 4. Когда эти имиульсы совпадают по времени, выходное напряжение дискриминатора 16

равно нулю. В случае, если импульс с формирователя 12 совпадает по времени с импульсом триггера 14, на выходе временного дискриминатора 16 появится напряжение отрицательной полярности. В случае, если импульс с формирователя 12 совпадает по времени с импульсом триггера 15, на выходе временного дискриминатора появится напряжение положительной полярности. Напряжение, подаваемое с выхода временного дискриминатора 16, изменяет напряжение питания релаксационной схемы /, так как регистрирующий прибор 4 кинематически связан с регулируемым делителем 10.

Изменение напряжения питания релаксационной схемы / происходит до тех пор, иока импульс с формирователя 12 не совпадет по времени с импульсом, задержанным схемой 13 временной задержки. При этом величина напряжения, питающего релаксационную схему 1, увеличивается при увеличении вязкости исследуемой жидкости и соответственно уменьщается при уменьщении вязкости. Таким образом, величина напряжения, питающего релаксационную схему 1, однозначно зависит от вязкости исследуемой жидкости и регистрируется регистрирующим прибором 4. В схеме измерение вязкости исследуемой жидкости производится при постоянной частоте зонда 6,

т. е. постоянной скорости сдвига, что исключает погрешность при измерении вязкости неньютоновских жидкостей.

Предмет изобретения

1.Колебательный вискозиметр для жидких сред, например неньютоновских, содержащий релаксационную схему самовозбуждения, снабженную времязадающим элементом, выполненным в виде датчика вязкости с апериодическим зондом, источник питания, вторичную схему и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, источник питания через регулируемый делитель иапрял ения подключен к релаксационной схеме самовозбуждения, причем делитель напряжения кинематически связан с регистрирующим прибором, подключенным к выходу частотного дискриминатора вторичной

схемы.

2.Вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что частотный дискриминатор выполнен в виде формирователей импульсов переднего и заднего фронтов сигнала релаксационной схемы самовозбуждения, выходы первого формирователя подключены непосредственно и через схему временной задержки ко входам двух триггеров, выходы которых и выход второго формирователя импульсов подключены к временному дискриминатору.