Вибрационный вискозиметр Советский патент 1978 года по МПК G01N11/16 

1

Изобретение относится к пищевой про- мьпипенности и может использоваться в хтюбопекарном производстве для измерения динамической вязкости жидкйстей, например сахарного, солевого и других растворов.

Известен вибрационный вискозиметр,, содержащий камертон с закрепленным на одной его ветви чувствительным элементом систему возбуждения и систему съема сигнала . Чувствительный элемент выполнен в виде диска с пластиной ограничителя, закреп/генной на чувствительном элементе. На той же ветви камертона, в верхней ее части, крепится керамическая пластина из титаната бария. Колебания камертона вызывают ае4юрмааню пластины, в результате чего межц обкладкамн последней возникает ЭДС, величина которой зависит от деформации пластины.

Камертон с чувствительным элементом помещен в термокамеру и установлен так, что диск чувствитвиьного эиемента находится над подъемным стопином, на которс ъ« устанавпиваются всбпедуемые образцы. Котюбання камертонной системы осуществляются при помощи электромагнитной системы привода, причем катушка электромагнита, возбуждающего колебания камертона, расположена между ветвями камертона, а напряжение, поступаккцее на нее, постоянно благодаря наличию в электронной схеме привода ограничителя напряжения. Поскольку напряжение, питающее катушку электромагнита, постоянно, то амплитуда колебаний вет вей камертона определяется механической реакцией жидкости (силами трения), котсфая характеризует исследуемую жидкость.

Однако нзвестньгй вискозиметр {тляется прибором лабораторного типа, что не позвопяет сделать его переносным и использовать непосредственно в технологическом процессе производства. Наличие чувствительного элемента только на одной ветви камертона увеличивает механическую несбалансированиость его, тем самым снижается точность показаний прибора. Привод колебательной системы является электромагнитным, вследствие, чего прибор чувствителен к колебаниям температуры окружающей среды ( приходится термостатировать), а также к колебаниям питающего напряжения, что требует сложной системы стабипизации пос педнего. Крепление камертона к плате снижает чувствительность прибора, не позволя использовать динамическую балансировку камертона, что требует дополнительного потребления энергии и снижает точность п бора в работе. Кроме того, тарировка прибора довольно сложна и требует специалис высокой квалификации, не позволяет автом тизировать процесс снятия показаний. Цель изобретения - , обеспечение не- прерьгености нзмерений Для этого камертон виЬкозиметра дополнительно снабжен вторым чувствительным элементом, закрепленным на другой его ветви,,и двумя постоянными магнитами расположенными между торцами ветвей камертона и чувствительными элементами и закупленными на этих торцах. Система возбуждения вискозиметра выполнена магни тоэлектрической. Па чертеже дана схема предлагаемого вибрационного вискозиметра. Вискозиметр содержит U-образный камертон 1, к торцам которого крепятся постоянные магниты 2 и чувствительные эле менты 3. На некотором расстоянии от их концов укреплены пластины 4, определяющие уровень погружения чувствительных элементов в исследуемую жидкость. Постоя ные магниты 2 взаимодействуют соответст венно с катушками 5 и 6 управления и при вода. Катушка 5 управления через разделительный конденсатор 7 включена в базовую цепь, а катушка 6 привода - коллекторную цепь транзистора 8. Между базой и коллектором транзистора 8 включено сопротивление 9, которое обеспечивает . необходимый режим работы -транзисгора 8. Электронная схема привода питается от источника постоянного тока типа УИП-2 или набора сухих элементов типа Марс (на схеме не показано). Камертон 1 крепи ся к плате 10. Суммарные массы каждой из ветвей камертона 1, т. е. масса самой ветви плюс масса посто$ганого магнита и масса чувствительного элемента, равны между собой, что позволяет совместить узел колебаний камертона и точку крепления его к плате 10. Такое совмещение точки крепления камертона 1 к плате 1О с узлом колебаний его ветвей, т. е. динамическая балансировка камертона, позволяет увеличить точность снимаемых показаний наряду со снижением величины питающего напряжения. Применение в предлагаемом вискозимет ре магнитоэлектрической системы привода позволяет попучить частоту автоколебаний малозависящую от изменения температуры окружающей срюдьг, в также от колебаний питающего напряжения. Нет необходимости термостатировать прибор или ставить стабилизатор напряжения, вследствие чего предлагаемый вискозиметр является переносным, т. е. замеры можно проводить непосредственно в процессе производства. Катушка 6 привода кроме поцдержания колебаний, используется также и для съема показаний при помощи частотомера 11. Непосредственное снятие показаний с катушки 6 привода позволяет автоматизировать процесс снятия показаний. Вибрационный вискозиметр работает следующим образом. В сосуд с исследуемой жидкостью (например, солевым раствором или сахарным) 12 погружаются чувствительные элементы 3 до величины,ограниченной уровнемерами (пластинами 4). При колебаниях ветвей камертона 1 в катушке 5 управления наводится пропорционально скорости колебания вилки камертона 1 ЭДС, которая открьшает транзистор 8, работающий в двух режимах: в режиме ключа и усилительном. Когда транзистор 8 открывается, по нему протекает ток, который в катушке 6 привода наводит ЭДС; магнитное поле которой во взаимодействии с магнитным полем постоянного магнита 2, укрепленного на конце ветви камертона 1, создает толкающий момент, служащийдля поддержания колебаний систе- мы. Так как чувствительные элементы 3 жестко связаны с торцами ветвей камертона 1, ча«5тота колебаний камертона будет меняться в зависимости от механической реакции жидкости, которая характеризует ее вязкость. Предлагаемый вибрационный вискозиметр позволяет автоматизировать процесс снятия показаний вискозиметра, повысить точность замеров, повысить выдачу информации наряду с щироким диапазоном измеряемой вязкости, что достигается сменой чувст вительных элементов (диаметр дисков чувст-вительных элементов варьируется), обес- печивает непрерывность замеров в процессе производства, простоту в обращении. Формула изобретен, ия 1, Вибрационный вискозиметр, содержащий камертон с закрепленным на одной его ветви чувствительным элементом, систему возбуждения и систему съема сигнала, отпичающийся тем, что, с целью

обеспечения иепрерьтности намерений, камертон дополнительно снабжен вторым чувствительным элементом, закрепленным на другой его ветви, и двумя постояными магнитами, расположенньгми между торцами ветвей камертона и чувствительными элементами и закрепленными на этих торцах.

2. Вискозиметр по п. 1. о т п и чающийся тем, что система вообуждения выполнена магнитоэлектсической.

Источники ин({юрмаи11И, принятые во внимание при экспертизе:

1. Информационный листок Москипаавод, 1969,

+