Вискозиметр Советский патент 1978 года по МПК G01N11/16 

(54) ВИСКОЗИМЕТР

1

Изобретение относится к технике измерения вязкости жидких сред, а более конкретно к вискозиметрам, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

При производстве лаков, красок, различных смол необходимы приборы для непрерывного измерения Ьязкости жидки сред как в аппаратах, работающих во взрывоопасных условиях, при высоких давлениях, так и на потоке в технологических линиях.

Известен прибор для измерения вязкости жидких сред, состоящий из измерительного преобразователя, содержащего стержень с набором чувствительных наконечников, который разделен на две части эластичным элементом, отделякяцим измерительное устройство от контролируемой среды.Стержень со стороны измерительного устройства прикретшен к корпусу с помощью пружины|;1 .

-Принцип действия вискозиметра заключается в следующем. Стержень с помощью солеиоида оттягивается в сторону до определенного положения, растягивая пружину. {Возбуждакяцее усилие через стержень передается к чувс вительному наконечнику, помещенному в исследуемую среду. При снятии возбуждающего усилия пружина .возвращает стержень в исходное состояние.

Время возвратения стержня в исход ное состояние однозначно зависит от вязкости .среды.

Однако конструкция измерительного преобразователя такого прибора позволяет измерять вязкость только при атмосферном давлении, что делает невоз1-южным его использование для измерения вязкости в технологических трубопроводах.

Ближайшим техническим решением к изобретению является вискозиметр, содержащий корпус с размещенньт в нем измерительным преобразователем в виде возбуждающего и приемного преобразователей, размещенных в верхней части колебательной системы по обе ее стороны, схему автогенерации, измерительную схему 2. Колебательная система этого вискоз иметра состой из цилиндрической оболочки, связанной с помощью двух сильфонов с корпусом. Внутри цилиндрической оболочки и соосно с ней проходит ; пустотелый шток, также связанный с торцами цилидрическбго корпуса с помощью двуЗ; сильфонов меньшего диаметра. Исследуе мая жидкость находится между штоком и цилиндрической оболочкой. Принцип действия вискозиметра заключается в том, что при вынужденных колебаниях штока, осуществляемых с помощью какого-либо толкателя, колебания через жидкость передаются внешней цилиндрической оболочке, которая также начинает колебаться. По амплитуде или фазе колебаний цилиндрической оболочки и судят о вязкости иссле дуемой среды. Однако этот вискозиметр имеет сложную конструкцию, обусловленную наличием четырех сильфонов, недостаточно высокую чувствительность и связанную с ней значительную,погрешность, которые вызваны тем, что измерительный преобразователь работает в условиях вынужденных нерёзонанслых колебаний, а также чувствителен к изменению скорости потока. Кроме этого, вискозиметр имеет узкую область применения из-за .нёвозможност ииспол зования измерительного преобразователя в качестве погружного. -- Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение области применения. Это достигается тем, что колебательная система вискозиметра выполне на в виде двух идентичных, последова тельно соединенных втулкой из магнит но-мягкого материала сильфонов, свободные торцы которых жестко прикреплены к корпусу, а возбуждающий и приемный преобразователи расположены по обе стороны втулки. На чертеже показана схема вискози метра с измерительным преобразователем. Измерительный преобразователь 1 вискозиметра состоит из корпуса 2, к которому приварены две жесткие трубки 3, к нижней части которых приварен фланец 4, прикрЬтый крышкой 5. Между корпусом 1 и фланцем 4 поме щены два сильфона. 6, скрепленные меж ду собой втулкой 7 из магнитно-мягко материала. Сверху это втулки распол жен возбуждающий электромагнитный преобразователь 8, прикрепленный к стержню 9, который жестко скреплен с корпусом 2. Снизу Йтулкй 7 расположе приемный электромагнитный преобразователь 10, жестко соединенный с помо щью стержня 11 с фланцем 4. Выводы с приемного и возбуждающё)о преобразов телей подведены к клеммной коробке 1 Электронная схема вискозиметра со тоит из автогенератора 13, в обратну цепь KOTOifero включен описанный измерительный преобразователь 1, и изj мерительной схемы 14. Вискозиметр работает следующим образом. При включении в сеть автогенератора 13 за счет флуктуации в электронной схеме электрический сигнал от автогенератора 13 поступает на электромагнитный возбуждающий преобразователь 8, который воздействует на втулку 7 и через нее на сильфоны 6, заставляя их колебаться вместе с ней. Эти колебания наводят в приемном преобразователе 10 ЭДС частотой, равной резонансной частоте колебательной системы (сильфоны и втулка). Наведенная ЭДС поступает на вход автогенератора 13, где усиливается, ограничиваете ; и на выходе автогенератора получается сигнал строго определенной по амплитуде величины, который не изменяется при изменении сигнала на входе автогенератора 13, . обусловленного изменением вязкости среды. С выхода автогенератора 13 сиг нал поступает на возбуждающий преобразователь 8 измерительного преобразователя 1. Таким образом, через измерительный преобразователь 1 замыкается обратная связь i автогенератора. Так как возбуждающее напряжение поступает на возбуждающий преобразователь 8 строго постоянным по величине, возбуждающее усилие, действующее tta колебательную систему, будет постоянным. Амплитуда колебания системы при постоянстве возбуждающего усилия зависит от вязкости исследуемой среды. Эта амплитудаг фиксируется измерительной схемой 14, регистрирующий прибор которой может быть прокалиброван непосредственно в единицах вязкости. Конструкция- предложенного измеригельного преобразователя вискозиметра позволяет автоматически измерять вязкость как на потоке, так и в ёмкости. Формула изобретения оВискозиметрf содержащий корпус с размещенным в нем измерительным преобразователем в виде возбужданщего и приемного преобразователей, размещенных в верхней части колебательной системы по обе ее стороны, схему автогенерации, измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения Области применения, колебательная система выполнена в виде двух идентичных, последовательно соединенных втулкой из магнитно-мягкого материала сильфонов, свободные торцы которых жестко прикреплены к корпусу, а возбуждающий и приемный

преобразователи расположены по обе стороны втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Патент Англии 1227737, кл. 01 N 11/10, 1969.