Вибродатчик вязкости Советский патент 1977 года по МПК G01N11/16 G01N11/12 

Иэобретенке относится к измерительной технике, в частнсхзти к приборам для измерения вязксгсти жидких сред вибрационным методом и может быть использовано в химической, легкой, пищевой и других отрасля промышленности. Известен вйбродатчик вязкости, выполненный в виде единичного линейного зонда, состоящего из двух отрезков, разделенных мембраной. Этот вибродатчик не защищен от вибраций, поскольку фланец, опираклоийся на какое-пибо вибрирующее основание, непосредственно передает колебание мембране. Постороиее возбуждение зонда вызывает допопнитвпьную погрешнсють измерения, которая при совпадении частоты вибра ции с резонансной частотой зонда может с,тать недопустимо большой. Также известен вибродатчик вазкости, представляющий собой камертон. Камертонный вид датчика существенно повышает его помехоустойчивость. Идеальный симметричн камертои не восприимчив х помехам, поскопьку дпя его возбуждения необходимы д противофазных сигнала на каждую ножку, а помеха, как правило, однофазна. Виброаатчик, кроме того, снабжен гофром, расположенным над резонансной системой, служащим для ослабления вибропомех, поступающих извне. Наличие камертонной резонансной системы и гсфра не всегда обеспечивает достаточную акустическую помехоустойчивость вибродат- чиковвязкости i в частности с Н-образныМ , камертоном. Наиболее близким техническим решением является вибродатчик вязкости, содержащий два стержня с радиальными мембранами, корпус, снабженный основанием с посадочными местами дпя мембран и стержней, электромагнитную систему возбуждения.. Рабочей модой колебаний в прототипе являются изгибиые копебаиия стержней, при которых два конца одного стержня и два конца. другого взаимно сближаюгся и удаляются. В рабочей моде колебаний мембрана не колеблется. В этом устройстве рабочая мода колебаний достаточно хорошо защищена от помех ввиду точного изготовления 9тержней и симметричности Н-образного камертона в двух перпендикул11риых плоскостях. Однако в этом устройстве имеется нерабсЯчйя мода колебаний, которой соответствует встречное врашг кпе стержней на мембранах,- как сосредоточенных гиб костях. 5 Эта мода плохо защищена от вибрации, что объясняется болыпой отно- сительной погрешностью выполнения йз.за их.малой толщины. Именно эта погреш ность нарушает симметрию каьюрного эффекта в крутильной моде и ухудшает ее помехс защищенность. Поскопьку эпектромагнигная система принимает помехи от обоих мод крлебаний Одинаково, тов известном виб{юдатчике недостаточная запхишенность.нерабочей моды колебаний от помех определяет плохую виброустойчивость прототипа. Целью изобретения является повышение виброустойчивости и понижение погрешности измерения К1алых вязкостей-. Достигается это тем, что корпус расчленен, основание, содержащее мембраны, отдельно от фальшоснования посредством двух тонкостеннт.тх трубок, расположенных соосно со стержнями, соединяющими основание с фалыпоснованием, а электромагнитная систем возбуждения установлена непосредственно на фальшосйовании над концами стержней и жестко соединена с фaлыI ocнoвaниe, причем фальиюснование жестко соединено с электро.магнитной системой возбуждения. Акустический 4нльтр, образованный п бкостью трубок и массой основания корпуса освобождает резонансную систему от вибропомех. Кроме того, этот же фильтр уменьшает влияние активных потерь, поступающих извне, вследствие чего уменьшается погрешность измерения вязкости, особенно маловяз ких жидкостей, На чертеже изображен вибродатчик вязкос ти. Вибродатчик имеет стержни 1 с мембранами 2, соединенными с основанием 3, .фаль основание 4 корпуса 5 с электромагнитной системой возбуждения 6, установленной на - фальш основании 4 и две тонкостенные трубки 7, расположенные соосно со стержнтями 1 и соединяюпше основание корпуса 3 с его фаяь основанием 4. Отделение в датчике узловой области Нобразного камерона от корпуса при помощи трубок повьшает. виброустоййшость датчика и. одновременно улучшает акустическую связь ме5кду стержнями в сравнеъши с известным усгройсгвом, уменьшает величину собственны потерь резонансной системьг. По последним вум преимуществам вибродатчик вязкости ожет б1з1ть использован не только как прюп)111шенный, но и как лабораторный. Кабота предлагаемого вибродатчика осн .вана на измерении вeличин,r активнг- х потерь , вносимых в резонанс гую систему при погружении В1,уступаюих из корпуса стержней 1 в нак еряемую вязкую срепу. Вход датчика олнотуповой. Показателем активнр,гх потерь служит скорость затухания свободных колебаш1й резонансной системы датчика. Для измерения вязкости пок1имо вибродатчика необходима та или иная электро шая схема, включающая в себя элемент 1 импульсного возбуждения вибродатчика в измерения времени, в течение которого поступающий из датчика ответный сигнал затухает в заданно -число раз. Полученный и ггервал времени несет информацию о вязкости измеряемой среды. Чем больше вязкость, гем больше скорость затухания свободных колебаний и меньше интервал времени. Обладая.повышенной виброустойчивостью, предлагаемый датчик расширяет область применения вибрационн1 гх вискозиметров и позволяет проводить измерения вязкости на технологических аппаратах, подверженных вибрациям, что, как правило, встречается в условиях промышленной эксплуатации вискозиметров. Высокая стабильность собственных потерь при креплении предлагаемого вибродатчика ко всякого рода аппаратам с измеряемой средой способствует расширению его применения. Формула изобретения 1.Вибродатчик вязкости, содержащий два стержня с радиальными мембранами, корпус, снабженный основанием с посадочными местами для мембран и стержней, электромагнитную систему возбуждения, о т л ичаюихийся тем, что, с целью пoвышe ния виброустойчивости и понижения погрешности измерения малых вязкостей, корпус снабжен фалыпоснованием, которое отделено от основания двумя трубками, расположенными соосно со стержнями, соединяюптими основание с фальшоснованием. 2.Вибродатчик по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что фальшоснование жестко соединено с электромагнитной системой воз буждения.