Колебательный вискозиметр Советский патент 1978 года по МПК G01N11/16 

(54) КОЛЕБАтеЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к измерительмон технике, в частности к приборам дан непрерыа ноге контроля состояния nepepa6aTbmaeNfMx жидкостей 1ю их вязкосзи.

Известен колебательный вискозиметр 1 , основанный на использовании зависимости логарифмического декремента затухания свободных колебаний ультразвукового зонда от вязкости жидкости. Колебательная система (зонд) в вискозиметре приводится в колебание по автогенераторной схеме, и амплитуда этих колебаний автоматически стабилизируется. По сигналу с блока управления автогенератор перестает генерировать, и колебания начинают затухать. Количество импульсов, прошедших в цифровой датчик, за интервал времени, в течение которого амплитуда колебашй уменьшается от одной заданной величины до другой, пропорционально логарифмическому декременту затухания свободных колебаний колебательной системы.

Известен колебательный (вибраииоьшый) вискозиметр 2, содержаишй генератор радаюимпульсов, периодически возбуждающий колебательную систему, усилитель, выход которого

соединен с двумя зарядными ключами и блоком управления, формирующнм управляющиеимпульсы. Зарядные ключи вискозиметра соединены с запомтшющими конденсатйрами, образуя блок аналоговой памяти. Выходные нагфяжения запомлнаюцдах конденсаторов подаются на сравнивающее устройство, выходной ситоал которого поступает на од1Ш из выходов триггера временных ворот, другой вход которого соединен с блоком управления. Длительность импульса напряжения, шимаемого с триггера, преобразуется в цифровой код с помощью генератора стабильной частоты, селектора и счетчика. При работе известного колебательного вискозиметра запоминающие конденсаторы заряжаются до амгшитугщого значения 1-й и 2-й положительных пол5волн, соответстве1шо, затухающего выходного напряженияи(1))Ь, колебательной системы, которая заранее была

возбуждена генератором радиоимпульсов. Време1шьш интервал, крторьп пропорционален логарифмическому декременту затухания колебаний Ь обТ , а следовательно, зависит и от вязкости среды, задается с момента начала раэряда первого запоминающего конденсатора до момента сравнения с напряжением на втором запоминающем конденсатора, равен где Т - период колебаний; о - коэффициент затухания; С - емкость первого запоми нающего конденсатора; R - сопротивление цепи разрядки. Преобразование во временной интервал и. далее в цифровой код производится с помощью разрядных ключей по программе с блока управления. Указанный колебательный вискозиметр является ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению. Недостатками известных колебательных вискозиметров являются низкая чувствительность и точж)сть определения вязкости при измерении малых вязкостей жидкостей в узком диапазоне, например от 0 до 1,5 сП, вследствие определения вязкости по логарифмическом декременту затуханий. Целью изобретения является повьпление чувствительности и точности вискозиметра при измерении в узком диапазоне малых вязкостей жидкости. Цель достигается тем, что предлагаемый вискозиметр содержит блок отношения затухания амплитуд и блок управляемой положительной обратной связи, причем входы блока отношения затухающих амплитуд соединены с выхо дами блока зшравления и блоков аналоговой памяти, при этом входы блока управления положительной обратной связи соединены с выхо дами усилителя и блока управления, а выход с выходом колебательной системы, С помощью указанной конструкции колебательного вискозиметра вязкость жидкостей определяют по отношению амплитуд затухающи колебаний согласно формуле 1 ИосТ е . «и. где Ui и UP+I - соответственно первая и п + 1 -ая запомненнные амплитуды затухающих колебаний; Oj - коэффициент затуханий колебаний; Т - период колебаний. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого колебательного вискозиметра. Колебательный вискозиметр содержит колебательную систему 1, выход которой соединен с входом усилителя 2, блок 3 управляемой положительной обратной связи, входы которых соединены с выходами усилителя 2 и блока управления 4, а выход с входом колебательной системы 1, блоки 5 и 6 аналоговой памяти, одни входы которых соединены с усилителем 2, а другие с блоком управления 4, и блок 7 отношения амплитуды, соединенный с выходами блока управления 4 и блоков 5 и 6 аналоговой памяти. Данный колебательный вискозиметр работает следующим образом. Жидкость демпфирует колебательную систему 1, которая возбуждает по цепи усилитель 2 - блок 3 управляемой положительной . обратной связи автогенераторной схемы. По сигналу блока управления 4 автоколебания прерываются, и две затухающие амплитуды запоминаются в блоках 5 н 6 аналоговой памяти, за-.тем происходит деление зтих амплитуд в бяо-. ке 7 отношения амплитуд. На зтом заканчивается цикл измерения. Использование предлагаемого изобретения по юолит повькжтъ чз вствительность и точность измерения малых вязкостей жидкостей в зком диапазоне вязкостей. Сравнив относительные чувствительности определения вязкости по коэффициенту затухания и по отношению затухан щих амплитуд, получим при прототипе dAi:KMirt PL JQC РЧ1Р ОЬ d/)I при предлагаемом изобретении dK j/Krt «T/ J::r/ . где О - плотность жидкости; i - динамическая вязкость; At|. При сражении данных формул видно, что относительная чувствительность при измерении отношения амплитуд превышает соогветствующую чувствительность при измерении вязкости по коэффициенту затухания о; , . Формула изобретения Колебательный вискозиметр, содержащий колебательную систему, усилитель, блоки аналоговой памяти и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений при измерении в узком диапазоне малых вязкостей жидкостей, он содержит блок отношения затухающих амплитуд и блок управляемой положительной обратной связи, причем входы блока отношения затухающих амплитуд соединены с выходами блока зшравления и блоков аналоговой памяти, при этом входы блока управления положительной обратной связи соединены с выходами усилителя и блока управления, а выход - с входом колебательной системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент Японии №67012, кл. 42 Р 7/02, 1968. 2,Авторское свидетельство № 431425, кл, G 01 N 11/16, 1974,

Жидкость