Устройство для определения вязкости жидкостей Советский патент 1978 года по МПК G01N11/08 

На чертеже представлена принципиальная ехема нредлагаемого уетройства для измерения вязкости л идкоетей.

Устройство состоит из измерительного элемента, содержащего измерительный сосуд 1 и капилляр 2, соединенного газоподводящей трубкой 3 с преобразователем 4 силы в давление. Выход преобразователя 4 подключен в камеру А элемента 5 сравнения « в камеру Б элемента 6 еравпения. В камеру Б элемента 5 и Б камеру А элемента 6 подключены соответственно задатчики давлений 7 и 8. Выходы элементов сравнериш подключены к входам триггера 9 ,е раздельными входами. Выход триггера 9 поступает на вход вторичного ирибора (на чертеже не показан) п в камеру Б реле 10, в камеру А которого подан подпор. В сопло И реле 10 подключена линия постоянного избыточного давления, а в сопло 12 - линия вакуума.. Выход реле 10 соединен с газонодводящей трубкой 3. Измерительный элемент заключен в защитный кожух 13 и погружен в контролируемую жидкость, находящуюся в реакционном аппарате.

Защитный кожух 13 предохраняет измерительный элемент от механических повреждений и воздействия потоков жидкости.

На измерительный элемент, по 1ностью погруженный в контролируемую жидкость, действует выталкивающая сила (Ръ), равная

Ps.-4JK - Jr)

где УИ.Э. - объем измерительного элемента;

/ж и/г - удельные веса, соответственно, жидкости и газа.

Сила F, действующая на чувствительный элемент преобразователя 4 силы и передаваемая при помощи газоподводящей трубки 3, равна

,,

где G - вес измерительного элемента с газоподводящей трубкой.

Устройство для определения вязкости жидкостей работает следующим образом.

В начальный момент жидкость в полости измерительного сосуда 1 отсутствует. На вход преобразователя 4 воздействует минимальная сила, а следовательно на его выходе будет минимальное давление. Это давление поступает в камеру А элемента 5 и в камеру Б элемента

6сравнения. Давление, зстанавливаемое задатчиком 7, соответствует минимальному весу измерительного элемента, а давление, устанавливаемое задатчиком 8, - максимальному весу. Ноступающие е соответствующие камеры элементов сравнения давления с выхода преобразователя в начальный момент меньще давлений, устанавливаемых задатчиками

7и 8, поэтому на выходе элемента 5 сравнеБИЯ будет сигнал единичного уровня, а на выходе элемента 6 - нулевого. При таких входных :сигналах триггер имеет на своем выходе нулевой сигнал. Реле 10 под действием подпора занимает такое положение, при котором

сопло 11 закрыто, а сопло 2 открыто. Через открытое сопло 10 п газоиодводящую трубку 3 в полость измерительного элемента подается вакуум, величина которого постоянна.

Контролируемая жидкость под действием созданного перепада давления начинает натекать в измерительный сосуд 1 через капилляр 2. По мере натекания жидкости в сосуд 1 увеличивается сила, действующая на преобразователь 4, а следовательно и давление на его выходе. Как только давление на выходе преобразователя 4 становится больше давления в камере А элемента 6, на выходе этого элемента сравнения появляется единичный сигнал, переводящий триггер в положение, при котором на его выходе будет сигнал единичного уровня. Этот сигнал, поступая на вход реле 10, перемещает мембранный блок, закрывая сопло 12 и открывая сопло 11. В сосуд 1 поступает избыточное давление и под его действием контролируемая жидкость начинает истекать из этого сосуда через капилляр 2.

По мере вытеснения жидкости растет выталкивающая сила, под действием которой уменьщается сила, действующая на преобразователь 4, вследствие чего давление на выходе преобразователя 4 уменьшается. Уменьшение давления происходит до тех пор, пока его значение не станет меньще давления, устанавливаемого задатчиком 7. При этом на выходе элемента 5 сравнения появляется сигнал единичного уровня. Под действием этого сигнала триггер 9 занимает такое положение, при котором на его выходе будет нулевой сигнал. Мембранный блок реле 10 под действием подпора перемещается вверх, сообщая при этом полость измерительного сосуда 1 с линией вакуума. Начинается процесс натекания жидкости в измерительный элемент.

С выхода триггера 9 в процессе измерения поступают на вторичный прибор импульсы прямоугольной формы, частота следования которых зависит от вязкости.

В предлагаемом устройстве производится одновременно преобразование времени истечения и натекания жидкости в измерительный элемент и автоматическое дозирование жидкости, потому что объем жидкости, постуиающей в измерительный сосуд и вытекающей из него, определяется давлениями, устанавливаемыми при помощи задатчиков 7 и 8.

В случае, если контролируемая жидкость взаимодействует с воздухом, в измерительный элемент через сопло 11 необходимо иодавать инертный газ, например азот.

Использование предлагаемого изобретения в промыщленности позволит упростить процесс измерения вязкости жидких продуктов, обладающих повыщенной пожаро- и взрывоопасностью. Помимо этого все устройство, кроме измерительного элемента, может быть выполнено на пневматических элементах, выпускаемых серийно нащей иромыщленностью.

Получение выходного сигнала в частотноимпульсной форме позволит передавать ре