Устройство для определения реологических характеристик жидких сред Советский патент 1978 года по МПК G01N11/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ СРЕД

нитепьных. сальников в стенках емкости таким образом, чт-о приемный и передающий пьезо-эпементы нахоцятся вне измеряемой среды.

Принцип работы устройства заключается в измерении амплитуды акустического импульса, распространяющегося вцопь стержня. Величина амплитуды импульса пропорционал на вязкости анализируемого продукта.

Устройство характеризуется значительной погрешностью, измерений, обусловленной разной степенью цемифирования стержня герметизирующими сальниками, низкой нацежностью в рабо-те;., связанной с необхоаимостькз замены сальников, и узкими функциональными возможностями ввиду, того, что определяются лишь вязкостные характеристики жидкого продукта. Упругие характеристики не измеряются.

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений, расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройЬтве, содержащем измерительный преобразователь и электронный блок, состоящий из зондирующего генератора, усилитель и блока обработки, информации, из-мерительный преобразователь выполнен в вице цилиндрического стержня, оцин конец которого жестко соединен с пьезоэлементом досрецством экспоненциального концентратоpaj закрепленного в герметиз1фующейстенке по узловой плоскости, а другой конец с четвертьволновым отражателем.

Изобретение поясняется чертежом.

Измерительный преобразователь предлагаемого устройства состоит из пьезоэлемен- та Ij экспоненциального концентратора 2, цийиндрического стержня 3, четвертьволно- вого отражателя 4„ Крепление измерительного преобразовате11Я осуществляется с помощью герметизирующей стенки 5 таким об разом, что лижняя часть экспоненциального концентратора 2, цилиндрический стержень 3, четвертьволновой отражатель 4 находятся в исследуемой среце по одну сторону герметизирующей стенки 5, а верхняя часть экспоненциального концентратора 2 и пьезоэлемент 1 - вне исследуемой среды, по ) сторону стенки 5„

Электронный блок предлагаемого устройства содержит зондирующий генератор 6, усилитель 7, блок 8 обработки информации. Устройство работает следующим образом.

Зонцируюший генератор вырабатывает короткие прямоугольные импульсы, которые возбуждают пьезоэлемент I, преобразующий энергию электрического импульса в экспоненциально затухающие механические колебания, которые усиливаются экспоненциальным концентратором 2 и в виде волн распространяются вдоль стержня 3. Отразившис от четвертьволнового отражателя 4, колебадия достигают пьезоэлемента 1, где часть энергии преобразуется в электрические колебания, а часть, отразившись, вновь распространяется вдоль стержня 3 ао отражателя 4. Таким образом, на выходе усилителя 7 будет наблюдаться серия отраженных экспоненциально затухающих пачек импульсов, амплитуда которых будет изменяться пропорционально вязкостным свойствам среды, а фаза - упругим свойствам. Обеспечение работы измерительного преобразователя при высоких темпер атурах осуществляется применением . соответствующих пьезоэлементов (пьезокерамических или кварцевых), а при высоких давлениях - толщиной герметизирующей стенки 5, которая расположена в узловой плоскости экспоненциального концентратора и является прозрачной для акустических колебаний. Импульсы с выхода усилителя 7 поступают на блек 8 обработки информации, где производится измерение декремента затухания, веп ::-1кна которого пропорциональна вязкости исследуемого продукта и фазы относительно первого экспоненциально затухающего импульса Величина фазы пропорциональна упругой характеристике жидкого продукта.

Ф о

рмула изобретения

Устройство для определения реологических характеристик жидких сред, содержащее измерительный преобразователь и электроннь й блок, состо5пций из зондируемого генератора, усилителя и блока обработки информации, отличающеся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, измерительный преобразователь выполнен в виде цилиндрического стержня, один конец которого жестко соединен с пьезоэлементом посредством экспоненциального концентратора, закрепленного в герметизирующей стенке по узловой плоскости, а другой конец - с четвертьвол- отражателем.

V