Датчик ультразвукового вискозиметра Советский патент 1979 года по МПК G01N11/16 

(54) ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВИСКОЗИМЕТРА

1

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости ячеистобетонной смеси.

Известйо устройство для измерения вязкости жидких сред 1 датчиком ультразвукового вискозиметра, содержащее рабочую часть, выполненную с колеблющейся пластиной, погружаемой в жидкость.

При измерении вязкости расстояние между поверхностью колеблющейся пластинки и неподвижными пластинками (зазор) не превышает г;лубины проникновения вязкой, волны:

Однако измерение вязкости ячеистобетон ной смеси таким датчиком практически невозможно из-за малого зазора, который полностью не заполняется смесью, так как ячеистобетонная смесь имеет вязкость даже во время вспучивания в пределах 1-102,. . Увеличению зазора препятствует то, что его величина обусловлена небольщой глубиной проникновения вязкой волны, так как коэффициент затухания колебаний в ячеистобетонной смеси равен 0,0047 - 0,010 . Кроме того, из-за вспучивания смеси в зазоре увеличивается давление в нем, что резко увеличивает методическую погрещность при измерении вязкости.

Известен также датчик ультразвукового вискозиметра для измерения вязких свойств жидкости 2, в котором часть резонатора, погружаемая в исследуемую жидкость (зонд) выполнена с ребрами, расположенными перпендикулярно к его оси.

Однако такой датчик не может быть использован для измерения вязкости ячеистобетонной смеси.

Во-первых, в жидкости реологические характеристики одинаковы во всех направлениях, а ячеистобетонная смесь обладает значительной анизотропией в направлениях,перпендикулярном и параллельном вспучиванию. Кроме того, при виброформовании смеси изза применения направленной вибрации появляется дополнительная анизотропия смеси в направлении, перпендикулярном вспучиванию, т.е. вдоль направления вибрации. Отсюда следует, что для уменьшения методической погрешности измерения вязкости необходимо, чтобы рабочий зонд датчика обеспечивал изме зение вязкости в указанных главных плоскостях.

Во-вторых, при погруженииуказанного датчика в смесь параллельно ее вспучиванию, из-за наличия ребер датчика, перпендикулярных к его оси, т.е. перпендикулярных в данном случае направлению вспучивания, на датчик действует давление вспучивающейся смеси, что резко влияет на величину измеряемой вязкости, увеличивая ее. При Погружении датчика в смесь, перпендикулярно вспучиванию, он практически измеряет вязкость смеси лишь в указанном направлении. Из-за вспучивания смеси датчик неравномерно обволакивается смесью, особенно при повышенных значениях вязкости, что значительно уменьшает точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности за счет одновременного измерения вязкости ячеистобетонной смеси в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях.

Поставленная цель достигается тем, что в известном датчике ультразвукового вискозиметра, содержашем резонатор с рабочей частью, последняя вьшолнена с крестообразным поперечным сечением.

На чертеже изображен предложенный датчик.

Датчик состоит из резонатора с крестообразным поперечным сечением рабочей части 1, катушки 2, корпуса 3, крышки 4 и выводов 5 катупжи.

Датчик работает следуюш.им образом.

На обмотку катушки 2 поступает импульс малой длительности, деформируюший нерабочую часть резонатора, и во всем резонаторе возникают экспоненциально затухающие колебания, которые возбуждают в катушке ЭДС, пропорциональную амплитуде и частоте колебаний резонатора. Измерение вязкости сводится к измерению частоты следования возбуждающих импульсов, так как каждый следующий импульс возникает тогда, когда амплитуда колебаний резонатора уменьщится до определенного заранее заданного значения..

При погружении рабочей части резонатора в ячеистобетонную смесь он возбуждает в смеси поляризованные в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях поперечные колебания, которые затухают; причем декремент затухания зависит от вязкости смеси в упомянутых плоскостях.

Точность измерения вязкости ячеистобетонной смеси достигается за счет одновременного измерения в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях.

Использование датчика ультразвукового вискозиметра для измерения вязкости смеси резко повышает точность измерений, а также позволяет его включать в системы автоматического контроля и регулирования технологических процессов перемешивания, формования и, что особенно важно, виброформования и доавтоклавной выдержки свежеотформованных массивов.

Испытания датчика показали его надежность и высокую точность измерений вязкости по сравнению с измерением вязкости известными приборами.

Формула изобретения

Датчик ультразвукового вискозиметра, содержащий резонатор верхняя часть которого расположена в системе возбуждения вискозиметра, а нижняя рабочая часть - в исследуемой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, поперечное сечение рабочей части резонатора выполнено крестообразным в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Л

i