Вискозиметр Советский патент 1979 года по МПК G01N11/14 

(54) ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к технике измерения вязкости и может быть использовано в химической, нефтехимиче кой и других отраслях промышленности. . Известен вискозиметр.Е.Хелмеса, содержащий регулируемый приводной электродвигатель со скоростями, изме няющими в соотношение 1:2:4:8:16,. и измерительную ячейку, включающую мерное тело (цилиндр), соединенное с якорем электродвигателя, и непо.ЕГвижный наружный цилиндр, Обмотки яко ря электродвигателя включены в самобалансирующую мостовую схему. Вращаю щий момент,пропорциональный вязкости среды, измеряется по величине тока потребляемого электродвигателем. Величина тока фиксируется электроизме1 ительным приборс 1. Однако конструкция данного вискоз метра не позволяет производить контроль вязкости непосредственно в трубопроводах, область его применения значительно сужена. Известен также вискозиметр предназначенный для контроля вязкости в ходе технологического процесса. Вис козиметр содержит приводной механизм в качестве которого применяется синх ронный электродвигатель с редуктором, измеритель вращающего момента и изме-рительную ячейкуГ В зоне измерительной ячейки нижний конец вала приводного механизма изогнут под некоторым углом к основной еЬо части и изолирован от контролируемой среды сильфоном. Вал и сильфоны представляют собой ротор, на нижнем конце которого закреплено мерное тело.. Вращаииций момент, возникающий при ёращении мерного тела в среде и пропорциональный вязкости среды, фиксируется измерителем момента. Однако на работу вискозиметра оказывает влияние избыточное давление на величину трения в подшипниках, а тем самым и на показания вискозиметра, вследствие чего необходимо шкалы для кажкорректироватьдого йойкретнбго давления. Указанный недостаток устранен в промышленном вискозиметре фирмы Контравес. Приводной механизм вискозиметра (синхронный электродвигатель с редуктором) подйеаген на проволоке, работающей на кручениб. Мерное тело установлено в измерительной ячейке с помощью опорных подшипников и соединено с приводным механизмом

8 при помощи магнитной муфты. При вращении мерного,тела приводной механизм проворачивается на некоторый угол, пропорциональный вязкости сре:ы. С юмощью встроенного линейного потенциометра это отклонение преобра зуется в электрический сигнал. В соответствии с требуемым диапазоном измерений приводнрй механизм вискозиметра снабжается одно-или тре ступенчатым редуктором. Для проведения измерений в высоковязких средах приводной механизм необходимо дополнять редуктором, позволяющим снизить скорости вращения в 10 или 100 раз. Данный вискозиметр не позволяет охватить широкий диапазон вязкостей без замены редуктора приводного механизма. Кроме того, измерение враЩсйощего момента по углу 3aKpy4Hjaния проволоки обуславливает низкую рабочую температуру (не более ) измерителя вращающего момента, что вызывает необходимость установки охлаждающей рубашки для подачи воды и усложнение конструкции устройства Цель предлагаемого изобретения расширение диапазона измерений путем применения приводного механизма, позволяющего получить широкий диапа зон скоростей без замены каких-либо его узлов и увеличения максимальных рабочих температур механизма вискозиметра, а также упрощение конструк ции . Она достигается тем, что в виско зиметре, содержащем приводной механизм, измерительную ячейку с мерным телом,с:о.едйненнь1мТс npHB oHriSfMeханизмом при помощи магнитной муфты и регистрирующее устройство, привод ной механизм вискозиметра выполнен в виде устройства, содержащего П-образные электромагнитные возбуждающие преобразователи, цилиндр и немагнитного материала, установлейг ный (Эм вжлу е ведуЩйггсэЛёМёнтом магнитной муфты между полюсными наконечниками возбуждающих nlpeобразователей, и одну или несколько плоских треугольных пластин из маг11ит6мй к6тб матГерйала, свернутых в кольцо и укрепленных на боковой поверхности этого цилиндра. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый вискозиметр; на фиг.2 вид сверху на приводной механизм вискозиметра. Вискозиметр содержит герметичный корпус 1. и измерительную ячейку 2. В корпусе 1 расположен приводной механизм и регистрирующее устройств вискозиметра. Приводной механизм включает П-образные электромагнитны во збуждающие преобразователи , состоящие из П-образного сердечника 3 (см. фиг. 2) магииТоМягкого йатвриала с размещенными на нем обмотками 4,

4 цилиндрИЗ немагнитного материала 5, укрепленный на валу б, установленном в подшипниках 7 между полюсньпии наконечниками возбуждающих преобразователей. На боковой поверхности цилиндра 5 жестко укреплена свернутая в кольцо цлоская треугольная пластина 8из магнитомягкого материала. На валу б укреплены также ведущий элемент 9магнитной муфты и коромысло 10 регистрирующего устройства. Регистрирующие элементы 11 установлены на . корпусе вискозиметра под углом относительно друг друга. Обмотки 4 возбуждающих преобразователей подключены к регулируемому источнику.12 питания. Измерительная ячейка 2 содержит мерное тело 13, установленное в подшипниках 14 соосно с валом б, и постоянный магнит 15, являющийся ведомым элементом магнитной муфты, запасованны.й в мерное тело 13. Пpeдлaгae 5ый вискозиметр работает следующим образом. Пусть в Начальный момент времени цилиндр 5 находится в положении, показанном на фиг.1.Коромысло 10 в этом случае будет находиться у левого регистрирующего элемента 11. Под действием его сигнала напряжение источника 12 питания будет подаваться на левый возбуждающий преобразователь. Вследствие большого количества материала пластины 8 со стороны север-, ного полюса (фиг.2) возникает касательное усилие, за тавляющее вал б вращаться против часовой стрелки.При пБвороте на 180 коромысло 10 оказывается у правого регистрирующего элемента 11. При этом напряжение источника 12 питания отключается от левого и подключается к правому возбуждающему преобразователю. Вращение вала 6 продолжается. При подходе коромысла 10 к левому регистрирующему элементу источник питания снова подключается к левому возбуждающему преобразователю, после чего процесс повторяется. При неизменном по величине питающем найряжёнШ, aV следб1ватёльно, и постоянном усилии, скорость вращения однозначно зависит от вязкости контролируемой среды. Время перемещения коромысла 10 от левого к праввому регистрирующему элементу является мерой вязкости среды. Так как в качестве источника питания вискозиметра применяется регулируемый источник, для приведения скорости вращения мерного тела в соответствии с требуемым диапазоном измерения достаточно увеличить или уменьшить напряжение питания не прибегая к замене каких-либо узлов или деталей привода. Вследствие того, что скорость вращения пропорциональна напря ению питания, которое может регулироваться в широких пределах, данная конструкция привода позволяет изменять скорость вращения в пределах от О,05 до 200 об/мин.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий приводной механизм, измерительную ячейку с мерным телом, соединенным с приводным механизмом при помощи магнитной муфты и регистрирующее устройство , отличающийся тем, что, с

п

целью расширения диапазона измерений и упрощения кoнcтpyI t ии, приводной механизм вискозиметра выполнен в гиде устройства, содержащего Побразные электромагнитные возбуждающие преобразователи, цилиндр из немагнитного материала, установленный на одном валу с ведущим элементом магнитной муфты между полюсными наконечниками возбуждающих преобразователей, и одну или несколько плоских треугольных пластин из магнитомягкого материала, свернутйх в кольцо и укрепленных на боковой поверхности цилиндра.

)3