Устройство для измерения вязкости жидкостей Советский патент 1979 года по МПК G01N11/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ ,

Изобретение относится к измерению физико-химических характеристик жидких.сред с непрерывной термокомпенсацией и может быть использовано для измерения и контроля вязкости технологических жидкостей в нефтеперераба тывающей, лакокрасочной и химической промышленностях, .Известен вискозиметр для непрерыв ного измерения вязкости в потоке . В данном вискозиметре вязкость определяют по перепаду давления на капилляре при строго ламинарном режиме движения исследуемой жидкости. ; Для устранения влияния температуры на показания прибора предусмотрена температурная компенсация,основанная на непрерывном корректировании стрел ки вторичного прибора при помощи перемещения измерительного сильфона за счет расщирения вещества, заключенного в баллоне термоманометрическсй системы. Баллон помещается в потоке исследуемого продукта. Поскол ку зависимость между перемещением компенсационного сильфона и температурой линейная, а вязкость продуктапри изменении температуры изменяется нелинейно, в приборе установлено уст ройство, которое линейные перемещения компенсационного сильфона преобразует в перемещения, соответствующие закону изменения вязкости от температуры. Известно устройство для непрерывного контроля вязкости жидких продуктов 2 . Оно содержит две последовательно или параллельно соединенные проточные камеры с вискозиметрами и измерителями температуры, сигналы которых соответственно пропорциональные вязкости и абсолютным температурам продукта в каждой камере, поступают в функциональный блок непрерывного определения температурного коэффициента вязкости продукта. Далее сигнал от функционального блока поступает в регулятор автоподстройки термокомпенсатора, который по мере изменения в ходе процессатемпературного коэффициента вязкости корректирует коэффициент передачи термокомпенсатора, на который поступает нескорректированный сигнал одного из вискозиметров. .Сигнал вискозиметра, приведенный термокомпенсатором к зацанной температуре, подается на вторичный прибор. Благодаря наличию функционального блока, cocTosnuero из

локой логарифмирования, деления и ычитания, данное устройство непреывно определяет величину меняющеося 8 ходе технологического процеса температурного коэффициента вязости.

Перечисленные устройства сложны о своей конструкции, кроме того, применение указанных методов термаомпенсации Обеспечивает точность в зких диапазонах измерения, что поазывает небольшую чувствительность анных УСТРОЙСТВ.

Известен вискозиметр,содержащий насос-дозатор с синхронным двигателем, термостат,гибкую мембранную коробку, капилляр, пневмопрёобразователь. Исследуемая жидкость засасывается шестеренчатым насосом-дозатором и нагнетается в гибкую чувствительную ме1 бранную коробку,, из которой вытекает через кап-илляр. Одна половина мембраны жестко закреплена, а вторая соединена с капилляром. При вытекании жидкости через гибкую ко- . робку происходит растягивание или сжатие последней. Линейные перемещения капилляра передаются в систему сопло-заслонка. Вискозиметр не обладает достаточностью измерений з

Наиболее близким решением является вискозиметр, состоящий из двух изолированных камер, в которых находятся одинаковые поршни. В одну камеру поступает исследуемая, а в другую стандартная жидкости 4,

Под дейс твием жидкостей поршни перемещаются. Регистрирующее устройство фиксирует относительное положение поршней, что является величиной для расчета вязкости. Известный вискозиметр не обеспечивает достаточной чувствительности измерений.

Цель предлагаемого изобретения,повБшение точности измерений за счет того, что в качестве вискозиметров использованы капиллярный вискозиметр, включающий в себя насос-дозатор, гибкую мембранную коробку, одна из половин которой жестко закреплена, а вторая соединена с капилляром, причем капилляры расположены встречно, друг к другу и жестко соединены между собой посредством рычага, центр которого кинематически связан со вторичным прибором,

. На чертеже показана схема предлагаемоГо устройства. . Оно состоит из измерительной систеьсл для исследуемой жидкости, в которую входят синхронный.двигатель i с насосом-лозаторсм 2, гибкая чув ствительная мембранная коробка 3 и капилляр 4| из идентичной измерительной систешз для эталонной жидкости, в которую входят также синхронный двигатель б с насосом-дозатором 5, гибкая чувствительная мембранная .коробка 7, капилляр 8, из рычакного

элемента 9 сравнения, рычага 10, трехплечего рычага 11, пневмообразователя, в который входит сопло 12, заслонка 13, сильфон 14 обратной, связи, пневматический усилитель 15, дроссель 16, редуктор 17, фильтр 18, и из вторичного прибора 19.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С помощью насоса 2 через левую измерительную систему непрерывно прокачивается исследуемая жидкость. А через правую измерительную систему с помощью насоса прокачивается эталонная жидкость, по своим свойствам идентичная с исследуемой жидкостью. Противоположные концы рычажного элемента 9 сравнения жестко соединены с капиллярами 4 и 8. Вязкость исследуемой жидкости изменяется {например в процессе приготовления продукта и при изменении температуры продукта) . При этом капилляр 4 перемещается пропорционально изме :ению вязкоети, что перемещает и точку а рычажного элемента 9 сравнения. Если изменение вязкости исследуемой жидкости произошло только за счет процесса приготовления продукта (например, по мере перемешивания жидкости в аппарате она сгущается, т.е. вязкость увеличивается), а температура исследуемой жидкости постоянна, то точка а рычажного элемента сравнения поворачивается против часовой

б рычажного стрелки вокруг точки элемента 9 сравнения что приводит к уменьшению зазора между соплом 12 и заслонкой 13. При уменьшении зазора между последними увеличивается давление на входе пневмопреобразователя в пределах 0,2-1. кгс/см . Выходное давление пневмопреобразователя, пропорциональное изменению вязкости, регистрируется вторичным прибором. Если вязкость исследуемой жидкости изменяется за счет изменения тe ;iтIepaтypы ,исследуемой среды, то точка а рьлчажного элемента 9 сравнения поворачивается также вокруг тОчки б рычажного элемента 9 сравнения против часовой стрелки. Исследуемая среда непрерывно омывает баллон с эталонной жидкостью, следовательно, меняется и вязкость эталонной жидкости Так как эталонная жидкость прокачивается аналогичным насосом через капилляр 8 по точке б рычажного элемента сравнения поворачивается вокруг точки а против часовой стрелки. При этом встречные перемещения точек .а и б суммируются и если эти перемещения равны, т.е исследуемой жидкости изменилась только лишь за счет изменения температуры, точка в не перемещается (рассогласование при этом равно нулю) и на вьгходе пневмбпреобра.зоватбля не , изменяется, т.е показывает прежнее значение вязкост Если вязкость исследуемой жидкости, (изменяется и при изменении температ ры исследуемой жидкости и в процесс ее приготовления, то точка а по -ворачивается вокруг точки и точка так же поворачивается вокруг , в итоге точка в (рассогласование) перемещается, при чем перемещение точек за счет температуры скомпенсированы и зазор между соплом и заслонкой изменяется, что изменяет выходной сигнал пневмопреобразо:вателя. Следовательно, в пневмопреобразователь непрерывно поступает сигнал рассогласования (перемещения точки в рычажного элемента сравнения) скорректированный по температуре, и вторичный прибор 19 показывает значение вязкости, приведенное к определенной температуре. Таким образом, при изменении вязкости исследуемой жидкости (независимо от внешних или внутренних факто ров) срабатывает рычажный элемент сравнения, что изменяет соответствен но зазор между сопло-заслонкой, а в конечном итоге унифицированное дав ление в пределах 0,2-1 кгс/см на выходе пневмопреобразователя и при этом непрерывно устраняется погрешность, обусловленная изменением температуры. Формула изобретения Устройство для измерения вязкости жидкостей, содержащее два идентично выполненных вискозиметра, схему измерения и вторичный прибор, о т Ji и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве вискозиметров использован капиллярный вискозиметр, включающий в себя насос-дозатор, гибкую .мембранную коробку, одна из половин которой жестко закреплена,а вторая соединена с капилляром, причем капилляры расположены встречно друг другу и жестко соединены между собой посредством рычага, центр которого кинематически связан со вторичным прибором. Источники информации, принятые . ро внимание при экспертизе 1.Автоматизация производственных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности. Сб. Грозный, 1971, СЛ27-134. 2.Авторское свидетельство СССР № 208332, кл. Ц 01 М 11/04, 1966. 2, Авторское свидетельство СССР f 42852, кл. q 01 N 11/08, 1972. 4. Патент Мвеции № 443725, кл. 42 С 7/02, 1968.