ВИСКОЗИМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N11/16 

1

Изобретение относится к устройствам для исследования вязкости высоковязких сред во взрывоопасных условиях.

Известен вискозиметр, содержащий цилиндрический корпус с размещен.ньми в нем элестромагнитпыМИ цреобразователями, упругую Мембрану, выполненную заодно с массивным стержнем, взаимодействующим с преобразователями.

Предложенный вискозиметр позволяет по зысить точность измерения вязкости высоковязких сред во взрывоопасных условиях зч счет того, что его датчик представляет собой пустотелый стака.н, дном которого является мембрана со стержнем, жестко закрепленным по цечТ|ру мембраны. Другой конец стержня расположен с зазором внутри системы электромеханического .преобразователя.

На фит. 1 показан датчик предложенного вискозиметра; на фит. 2 - принципиальная схема вискозиметра.

Мембрана / со стержнем 2 датчика вязкости 5 соприкасается с исследуемой жидкостью. Верхний конец стержня 2 помещен в 1магнитную систему, состоящую из постоянного магнита 4, магнитопро.вода 5 и катушек 9. Стержень 1 и магнитопровод 5 выполнены из матнитомягкого материала, а вставка Ю - -Бз магнитопроводящего материала.

Катушки 6-9 создают вращающееся магнитное поле в зазоре между стержнем 2 ц магннтопроводом 5, вследствие чего стержень 2 совершает вращательные колебания по конической траектории относительно точк) сочленения с мембраной /, заставляя мембрану совершать изгибно-вращательные колебания. Движение мембраны создает в соприкасающемся с ней слое Ж идкости сдвиговые винтовые волны.

Сопротивление излучения сдвиговых вязких волн в жидкости нагружает колеблющуюся мембрану /, демпфируя колебательную систему «мембрана / - стерл ень 2.

Радиус вращения верхнего конца стержня 2 однозначно связан с вязкостью исследуемой

жидкости при постоянной интенсивности BO.iбуждающего матнитното юоля.

В за1висимости от радиуса вращения верхнего конца стержня 2 изменяется противодействующая Э.Д.С. в катушках 6-9, что приводит к изменению их электросопротивления. Электросопротивление однозна чно связано с вязкостью исследуемой жидкости.

Вращающееся магнитное поле создается, например, с помощью приведенной на фиг. 2 электрической схемы.

Катушки 6-9 включены в плечо аЪ мостл //. В плечо ас -моста /У включено комплексное сопротивление Z такое, что при зажатом стержне 2 мост // сбалансирован. Это соотгстствует бесконечно большой вязкости /KH:I,KocT.i. При значительно меньшей БЯЗКОСГИ мост 11 разбалансирован, так как сопротивление системы катушек нз менилось. В результате на диагонали be моста // возникает напряжение, пропорцио-нальное его .разбалансу, если на диатональ ad подано возбуждающее напряжение.

Возбуждаюш,ее напряжение возникает бла1ч даря самовозбуждению схемы, состоящей из фазовращателя 12, усилителя-ограничителя 1о и мое га //. Фазовращатель 12 использован для создания оптимального баланса фаз в самовозбуждающейся схеме, а усилитель-ограничитель 13 - для Обеспеченяя постоянного возбуждающего .напряжения, независимо от :Вязкости исследуемой жидкости, что Обеспечнвает повторяемость щкалы вискозиметра.

Напряжение разбаланса на диагонали be моста //, неамот ря «а постоянство амплитуды возбуждающего напряжения на его диагонали ud, зависит от вязкости исследуемой жидкости и фиксируется измерительным прибором 14, проградуированным в единицах вязкости.

Предмет изобретения

1.В искозиметр, соаерЖащий датчик, схе.му возбуждения и измерения, систему электромеханического преобразователя, вторич.ный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности иЗ мерения высоковязких сред во взрывоопасных условиях, датчик выполнен в виде пустотелого жесткого стакана, дно которого представляет собой мембрану со стержьем, аксиально расположенным внутри стакана, один конец которого жестко закреплен по центру мембраны, а другой конец установлен с зазОром внутри сиете.мы электромеханического преобразователя, выполненного в виде

электромагнитных катушек, укрепленных на ма1гнитопроводах, по.мещенных внутри стакана в плоско:сти, параллельной мембране, и подключенных к схеме возбуждения.

2.Вискозиметр по п. 1, отличающийся тем, что, с цель.ю создания колебательно-вращательного движения .мембраны, каждая из пар катуш ек электромеханического нреобразователя подключена через |фазорасщепитель к выходу системы воз:б ждения.