Ротационный викозиметр Советский патент 1975 года по МПК G01N11/14 

(54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к приборам для исследования реологических характеристик вязких сред. Известен ротационный прибор, имеющий электродвигатель, который через вал связан с; БНу1ренним цилиндром, помещенным в со суд с исследуемой жидкостью. Электродвига тель питается через преобразователь частоты, который связан с феррорезонансным ста билизатором напряжения. На одном валу с элекфодвигателем находится микрргенератор, катушка которого включена в компенсационный мост, ко второй диатонали моста подключен фазочувствительный индикатор, в состав которого входят: трансформатор, электронная лампа, гальваномвф и набор сопротивлений. Цель предлагаемого изобретения-повышение точности измерения вязкости исследуемого материала. Это достигается тем, что Б устройство дополнительно введены регулятор напряжения, импульсно-фазовый детектор, магнитны головки, схемы коммутации, причем выход генератора соединен с электродвигателем через последова-гельно соединенные импульсно-фазовь й детектор и регулятор нащэяже- ння, второй из входов импульсно-фазового детектора через усилитель связан с одной из магнитных головок, при этом магнитные : головки, воспроизводящие при измерении синусоидальные сигналы частот, кратные числу оборотов двигателя и записанные на поверхности двух дисков, закрепленных на торсионном валу, соединены через схемы коммутаций с фазоизмерителем. На чертеже изображена схема ротационного вискозиметра. Ротационный вискоизметр состоит из элекродвигателя 1, регулятора напряжения 2, импульсно-фазового детектора 3, генератора 4 образцовой частоты, усилителя 5, 6 и 7, торсионного бала 8, универсаль- ных головок 9 и 10, систем коммутации 11 и 12, фазоизмерителя 13, коаксиальных цилиндров 14 и 15. Вискозиметр работает следующим обраЭлектроцвагатель i негюсрецственно или через систему перецач связан с тор сконным валом 8, на котором закреплены два циска 6 и 7. Наружная поверхность этих цисков тщательно обработана и покрьзта ферромагнитным слоем. На конце вала нахоцится цйлинцр 14, помещенный в сосуц 15 с исслецуегиой жицкостью. При отсутствии жидкости в сосуде с ПЭ™ мощью универсальных головок 9 и 10 на ферромагнитные слои дисков синфазно запкс вается ряц сигналов синусоидальной формы, частоты которых кратны числуоборо: ов цви гателя. В режиме воспроизвецения сигналы, снимаемые с любых пар дорожек дисков че рез системы кoм лyтaций 11 и 12 подаются на аналоговый или цифровой фазоизмеритель 13, который показывает нулевой сдвиг фаз. При заполнений сосуда исследуемой жидкостью и вращении В15утреннего цилинцра возникает скручивание торсионного вала, пр воцяшее к пропорциональному изменению фазового сцвига между сигналами, снимаемым . . с ломощыо универсальных головок. По показаниям фазоизмерителя определя ют вязкость. Для исключения погрешности прибора, обусловланнрй непостоянством скорости вращения электроцвигателя используется сле- дящая система, состояи.1ая из генератора 4 образцовой частоты, имиульсно- фазового детектора 3, регулятора;напряжения 2 и ус лителя 5. Для повышения точности а расширения цинаыического диапазона по вязкости рение фазового сцвига производят на раз- личнык частотах. Если максимальный фазовый сцвиг при нять равным ЮО , а частоты сигналов., записанных на различных дорожках дисков, соответственно равными мин 0 10 . f и т. ц., то 3мин 2мин при последовательном измерении на различных частотах постепенно уточняют измеряе мый сдвиг фаз. Например, если показания фазоизмерителя на час1-оте f равны 68 + Aj, на частоте f -.Г 4-1- Д 2 , на частоте f-49-5-A, на часготе f/,--91+fi,sH т. ц., то угол сдвига фаз между генератором частоты и усилителем буцет равен 68,491 . , Таким образом можно измерять сцвиг фаз с выоокой точностью. В установнвшем-, сн режиме сигнал усилителя и генератор имеют оцннаковую частоту. г :г Ы , 60 . и, Б общем случае, могут отличаться по фазе. При этом вьгхоцное напряжение импульс но- фазового детектора (ИФД) и , , К ,U.«Sift /a , , где П. -число оборотов эпектроцвигателя в минуту; N число синусоицальньга. колебаний, записанных на первой дорожке диска; К - коэффициент передачи. напряжение пнтанйя Еслискорость вращения электроцвигателя изменится , это вызовет изменение ЭТО Б СВОЮ очередь, приве- ИФД, цет к изменению напряжения на выходе ре у-лятора и скорость вращения элоктроцвигателя стабилизируется. Предмет изобретение Ротационный вискозиметр, содержащий электроавигатель на торсионном валу ци(Цинцра, помещенного в сосуц с исследуемой жидкостью, а также фазоизмеритель н генератор образцовой частоты, о т л и чающийся тем, что, с целью повы-Ц шения точности измерений, дополнительно введены регулятор напряжения, импульсно-г {|)азовь й цетектор, магнитные головки, cxqмы ко 1/ мутации, причем выход генератора соеайнен с электроцвигателем через посл довательно соециненные импульсно-фазовый детектор и регулятор напряжения, второй | з входов импульснОг-фазового детектора через усилитель связан с из магнитных головок, при этом магнитные голо;вки, воспроизводящие при измерении синусоидальные сигналы частот, кратные числу оборотов двигателя и записанные на поверхности двух дисков, закрепленных н4 торсионном валу, соединены через схемы кoм syтaциg с фааоЕзыерителем.