Устройство для измерения вязкости жидких сред Советский патент 1978 года по МПК G01L11/00 

1

Изобретение относится к вискозиметрам для жидких сред. Известен вискозиметр содержащий сосуд для взятия пробы, устройство для введения пузырька воздуха в сосуд, оптическое устройство для определения двух заданных положений пузырька и устройство для автоматического измерения времени, необходимого для продвижения пузырька воздуха между двумя, положениями в испытуемой жидкости l. Этот вискозиметр не обеспечивает непрерывности измерений.

Наиболее близким техиическим решением к изобретению является устройство для непрерывиого измерения вязкости жидкостей, состоящее из измери тельной камеры, измерительного преобразователя с входной и компенсационными камерами, сое;Е;иие йиы14И между собой. Устройство не обеспечивает достаточной точности йзмерёнгий 2|.

Целью изобретения является повышение точности йепре|я«вйызс измерений вязкости.

Достигается &т6 тем, 1Т иэме{ итёльиая камера выполнена в виде пневМотрубки, соединенной через дроссель с компеисациоиийй камерой, и сиабжеиа устррйством для поддержания граиииы

раздела газ-исследуемая среда, выполненным в виде реле давления, соединенного с.клапанами впуска и выпуска газа.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения вязкости жидких тел включает в себя измерительную камеру в виде пневмотрубки 1, соединенную с датчиком пневмоимпульсов, состоящим из электромагнита 2 и сияьфона 3, и с измерительным преобразователем, состоящим из дросселя 4, сильфона 5 с контактами 6 и 7 и компенйационной камеры 8; приспособление для поддержания границы раздела газ-исследуемая среда, сформированной, напри:мер в виде поверхности пузырька газа на затЬпЛённом конце трубки 1, состоящее из впускного 9 и выпускного 10 клапанов, резервуара.11, сильфона 12 с кoнтaкia вl 13 и 14; управляющий блок 15 дляВКЛЮЧЕНИЯ и .отключения электоомагнита 2 и ИэмерИ еля времени 16.

В исходномполйжтеиик на коице измерительной кали;броваииО1 пвевиотрубки 1 погруженной в иссладуе 1 ю среду сформирован пузырек газа радиусом Ikj , электромагнит 2 отключен, сильфом 3 растянут, а измерительный сильфбн 5

сжат, контакты б замкнуты и блок управления 15 подает сигнал на включени измерителя времени 16. Под действиемгидростатического давления, превышающего давление Газа в измерительной трубке, пузырек сжимается, уменьшая величину рабочего объема устройства и увеличивая давление газа в нем. При радиусе пузырька газа R, давление увеличивается настолько, что силь .фон 5, растягиваясь, разомкнет.контакты 6, ..

В результате блок упра.вления 15 отключит измеритель времени 16 и включит электромагнит 2. Сильфон 3 сожмется и првьгсит давление газа в рабочем объеме устройства. Измерительный СИЛЬФОН под действием этого пневматического импульса растянатся и замкнет контакты 7. Блок управления 15 снова включит измеритель времени. Пузырек газа под действием пневмоимпульса начнет расширяться, увеличиваясь с б бъёма радиуса S., до объема радиуса В.-j, увеличивая тем самым рабочий объём устройства. Давление газа в рабочем объеме уменьшается и при радиусе пузырька равном 82с измерительный СИЛЬФОН 5,сжимаясь, разомкнет контакты Т. После этого блок упр.авления 15 отключает измеритель времани 16 и электромагнит 2, сильфон 3 раст:тнется и давление газа в рабочем объеме устройства понизится. Измерительный СИЛЬФОН 5. под действием этого пневмоимпульса сожмется и замкнет контакт 6. После чего блок управления 15 включит измеритель времени. 16 и цикл измерения вязкости повторится. В течение Цикла, измерения пузырек газа на конце измерительной трубки изменяется в размерах от радиуса R до радиуса Вд обратно. Скорость деформации пузырька газа R t зависит от вязкости Исследуемой среды /И и разности давлений, действующих на его поверхность Р. При одинаковой от цикла к циклу разности давлений время перемещения поверхности пузырька, а длительность циклов определяется вязкостью исследуемойсреды, что регистрируется измерителем времени 16 Для уменьшения влияния статистического разброса длительностей циклов на результат измерения на выходе.измерителя времени может быть установлен блок интегрирования. . ,

Постоянство разности давлений, действующих на поверхность пузырька газа достигается с помощью приспособления для стабилизации границы раздела газисслёдуемая среда. В процессе работы устройства, давление газа в рабочем Объеме циклически изменяется между давлением Р - ДТ. и .P . В компенсационном объеме, связанном с рабочим объемом iepea дроссель 4, устанавливается давление, примерно равное среднему давлению газа Р в рабочем объем Сильфон 12 под действием разности давлений Р в компенсационном объеме и Рд Над поверхностью исследуемой среды растянуттак, что контакты 13 и 14 разомкнуты и клапаны 9 и 10 закрыты. При изменении этой разностИ| например, уменьшении давления над поверхностью исследуемой среды или увеличении температуры газа-в трубке 1, а следовательно, увеличении давления в рабочем и компенсационном объемах устройства, сильфон 12, растягиваясь, замыкает контакты 13 и избыточный газ стравливается из устройства через выпускной клапан 10. При уменьшении разно.сти давлений, напрн-. мер, вследствие роста внешнего давления или уменьшения внутреннего давления за счет уменьшения температуры газа в объемах устройства или утечек газа через неплотности, сильфон 12, сжимаясь, замыкает контакты 14 и через клапан 9 в устройство впускается газ из резервуара 11. Таким образом, поддерживается постоянная разность внутреннего и внешнего давлений, а при стабильном уровне исследуемой среды сохраняется неизменным средний объем пузырька газа на конце трубки. .

В случае использования устройства для измерения вязкости на объектах с переменным уровнем жидкости применяется вариант приспособления стабилизации границы раздела газ-исследуема среда, где вместо сильфона к компен сационной камере подсоединяется дополнительная трубка, опущенная в исследуемую среду и снабженная датчико уровня. В этом случае при любых изменениях давления газа в рабочем и компенсационном объемах устройства (от колебаний уровня исследуемой среды, температуры, внешнего давления) изменяется уровень исследуемой среды в дополнительной трубке и сработает датчик уровня, который включит соответствующий клапан 9 или 10 для впуска или выпуска газа.

Формула изобретения

Устройство для измерения вязкости жидких сред, содержащее измерительную камеру и измерительный преобразователь с входной и компенсационной камерами, .в котором входная камера соединена с измерительной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительная камера выполнена в виде пневмотрубки, соединенной через дроссель с компенсациьнной камерой, и снабжена устройством для поддержания границы раздела газ-исслёдуемая среда, выполненным в

виде ррле давления, соединенного с клапанами впуска и выпуска газа.

Источники информации)принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Англии № 1210804,кл.GIS 1970.

2,Авторское свидетельство СССР 493704, кл. G 1 N 11/00, 1972.