Устройство для определения вязкости расплава полимеров Советский патент 1981 года по МПК G01N11/00 

(54J УСТРОЙСТВО ДЛЯ OИPEJ5EЛEHИЯ ВЯЗКОСТИ РАСПЛАВА

1

Изобретение может быть использовано для определения вязкости жидких сред, например в производстве синтетического каучука в качестве датчика системы автоматического регулирования.

Известно устройство для определения вязкости на основании данных о количестве электроэнергии расходуемой электроприводом экструдера, содержащее вычислительный узел, включающий первый сумматор и индикатор мощностей блок логарифмирования, второй сумматор и индикатор, причем выход измерителя мощности и выходы датчиков линейных напряжений через сумматор напряжений и функциональный преобразователь напряжений соединены со входом первого сумматора, выход которого подключен ко входу блока умножения совместно с датчиком частоты через функциональный преобразователь частоты и датчиком.уровня загрузки реактора через функциональный преобразователь уровня, а выход блока умножения через блок логарифмирования соединен со входом второго сумматора, который, в свою очередь, соединен с датчиком температуры полимера в

ПОЛИМЕРОВ

реакторе через функциональный преобразователь температуры 1 .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для определения .вязкости или молекулярного веса по изменению электрической мощности, потребляемой электроприводом мешалки, и изменению напряжения питания электропривода ме10шалки, которое содержит мешалку, погруженную в контролируемой расплав полимера, электродвигатели мешалки, датчики тока и напряжения которого подключены к аналоговому вычислительному блоку 23.

15

Недостатком этого устройства является громоздкая схема, обусловленная измерением мощности, вследствие этого

20введение дополнительных блоков для вычисления тока, являющегося пряквлм, измеряемом электрическим параметром, определяющим механическую нагрузку на электропривод и наличие дополнительных погрешностей, вызванных необходимостью компенсации квадрата изменения напряжения питания (вследствие использования в качестве измеряемого параметра электрической мощности) и логарифмирования, что снижает точность измерения вязкости полимера.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности определения вязкости.

Поставленная цель обеспечивается тем, что в предложенное устройство для определения вязкости расплава полимеров, содержащее мешалку, погруженную в контролируемой расплав полимера, электродвигатель мешалки, датчики тока и напряжения которого подключены к аналоговому вычислительному блоку, в аналоговый вычислительнй . блок введены сумматор, устройства умножения и деления и запоминающие устройства, причем вход сумматора соеди йен с выходами датчика тока и устройства, запоминающего постоянную составлякндую тока, а выход его подключен ко входу первого устройства умножения, связанного вторым входом с устройством, запоминающим масштабный коЗффициент, выход первого устройства умножения соединен со входом устройства деления, второй вход которого связан с датчиком напряжения электропривода мешалки, а выход устройства деления соединен со входом второго устройства умножения, связанного вторым входом с выходом устройства, запоминающего коэффициент задания диапазона выходного сигнала,

На чертеже дана схема устройства для определения вязкости раствора полимера.

Схема устройства состоит из датчика тока 1, сумматор 2, устройства 3, запоминающего постоянную составляющую тока, первого устройства умножения 4 переменной величины на постоянную, устройства 5, запоминающего масштабный коэффициент, устройства б деления двух переменных величин, датчиков напряжения 7, второго устройства умножения 8 переменной величины на постоянную, устройства 9, запоминающего коэффициент задания диапазона изменения выходного сигнала, соответствующего изменению вязкости полимера.

Устройство функционирует следующим образом.

Сигнал, соответствующий величине тока нагрузки электропривода мешалки, с датчика тока 1 поступает на ОД11Н из входов сумматора 2. На второй его вход подается сигнал, соотв тствующий постоянной составляющей , с запоминающего устройства 3, хранящего величинуЗо задаваемую на него вручную при настройке систеьлл управления. Сумматор 2 выполняет операцию

f (ДЗ) f 1 3) - f (Jo) Выходной сигнсш сумматора 2.поступает на устройство умножения 4, на второй вход которого подается сигнал изображающий масштабный коэффициент

Kj, хранящийся в запоминающем устройстве Ь, Масштабирование необходимо для согласования диапазонов изменения входных сигналов f( J) и f ( 3) , Выходной сигнал с устройства умножения 4 поступает на устройство деления 6, куда также подается сигнал с датчика напряжения f(U-j),

Устройство деления выполняет операцию

,)-(Эо) ЙиТ)

компенсирует изменение тока, вызываемое изменением напряжения питания, устраняя таким образом дополнительную погрешность,

Выходной сигнал с устройства деления поступает на устройство умножения 8, с помощью которого задается диапазон изменения выходного сигнала отклонения вязкости вычислительного устройства К х (S)-X(So) , Величина коэффициента преобразования К запоминается в запоминающем устройстве 9, связанном с устрЬйством умножения 8. Сигнал, пропорциональный отклонению вязкости полимеризата, снимается с выхода устройства умножения 8,

Таким образом осуществляется определение отклонения вязкости полимера. Принимая погрешности каждого функционального блока и в известном и в предлагаемом устройствах одинаковыми (хотя известно, что погрешность аналоговых блоков логарифмирования и возведения в степень значительно: больше погрешности блоков суммирования или умножения) , получают только в связи с уменьшением числа функциональных блоков повышение точности при аддитивном законе получения совокупной погрешности - в 1,8 раза, при мультипликативном - в 1,4 раза.

Формула изобретения

Устройство для определения вязкости расплава полимеров, содержащее ме-шалку, погруженную в контролируемый расплав полимера, электродвигатель мешалки, датчики тока и напряжения которого подключены к аналоговому вычислительному блоку, отличающе е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности определения вязкости, в аналоговый вычислительный блок введены сумматор, устройства умножения и деления и запоминающие устройства, причем вход сумматора соединен с выходами датчика тока и устройства, запоминающего постоянную составляющую тока, а выход его подключен ко входу первого устройства умножения, связанного вторым входом с устройством, запоминающим масштабный коэффициент, выход первого устройства умножения соединен eg

входом устройства деления, второй вход которого связан с датчиком напряжения электропривода мешалки, а выход устройства деления соединен со входом второго устройства умножения, связанного вторьви входом с выходом устройства, запоминсцощего коэффициент задания диапазона выходного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3841147, кл. 73-56, 1974.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 353179, кл. G 01 N 11/14, 1972 (прототип ) ,.

t ± 1: