Устройство для непрерывного измерения вязкости жидкостей Советский патент 1981 года по МПК G01N11/14 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидкостей, в частности к ротационным вискозиметрам, и может быть использовано в производстве химических волокон и плёнок.

Известен ротационный вискозиметр, содержащий корпус и расположенный внутри него вращаемый с постоянной скоростью ротор, пластину, жестко закрепленную на оилоизмерительном элементе, и установленную так, что зазор между поверхностью ротора и пластиной сужен в направлении вращения ротора 11.

Указанное устройство характеризуется наличием жесткой связи чувств тельных элементов с силоизмерительными преобразователями, что отрицательно сказывается на работоспособности устройств, так как приводит к нарушению настройки и даже поломке приборов из-за возникновения перенапряжений на чувствительных элементах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения вязкости жидкостей, содержащее проточный корпус

и расположенный в нем i ращаемый с постоянной скоростью ротор в виде кольца, чувствительный элемент в виде двух механически связанных .пластин, соединенных посредством рычага со схемой регистрации - преобразователем перемещения. В известном устройстве вследствие замены силового преобразователя на преобраtoзователь перемещения в значительной степени повьлиены надежность и точность измерения 2.

5 К недостаткам устройства относится сравнительная громоздкость конструкции. При диаметре ротора 100 мм, длине рычага 150 мм и преобразователя 50 мм, габаритные размеры только измерительной части устройства достигают 300 мм, что затрудняет как установку, так и эксплуатацию устройства. Кроме того, при измерении вязкости измеряемая среда как правило

25 находится под давлением, а следовательно, на узел поворота рычага (упругая пластина) действует переменное давление, что неизбежно приводит к дополнительной погрешности измереJQ НИЯ.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение точности его измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве непрерывного измерния вязкости жидкостей, содержащем проточный корпус с расположенным в нем ротором, плоский чувствительный элемент, рычаг, один конец которого ;Связан посредством упругой пластины с проточным корпусом, а второй - с плоским чувствительным элементом, и измерительную систему, плоский чувствительный элемент выполнен

в виде двух полуколец, центр окружности которых находится в месте соединения упругой пластины и проточного корпуса, и которые расположены по обе стороны ротора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит проточнУй корпус 1, кольцеобразный ротор 2, плоский чувствительный элемент (полукольцо) 3, рычаг 4- в виде U-образной рамы, упругие пластины 5, сердечник б, дифкатушку (преобразователь перемещения): 7.

Устройство работает следующим образом.

Через проточный корпус 1 непрерыно протекает измеряемая жидкость. При вращении ротора его боковая поверхность за счет вязкостных сил увлекает в зазор между пластинами плоского чувствительного элемента 3 жидкость, где за счет сдвиговых напряжений измеряемой жидкости возникает усилие, действующее на него. Последний перемещается и с помощью сердечника б воздействует на дифKaTsmiKy 7, которая изменяет свой выходной сигнал пропорционально измнению вязкости жидкости.

Охват пластинами чувствительного элемента противоположных частей ротора и выполнение их в форме полуколец позволяет значительно уменьшить габариты устройства при сохраннии чувствительности и точности измерений .

При диаметре ротора 100 мм длине рычага 150 мм и преобразователя

50 мм габариты измерительной части не превышают 200 мм, т.е. уменьшились в 1,5 раза.

Кроме того, соединение рычага с корпусом устройства посредством г упругих пластин в двух указанных точках позволяет повысить устойчивость положения чувствительного элемента относительно ротора, что положительно сказывается на устойчивости и точности измерений, а также дает возможность исключить влияние возможного изменения давления контролируемой среды на измерения.

В качестве дифкатушки (преобразователя перемещения) используется

5 стандартный дифтрансформаторный блок, максимальное перемещение сердечника которого не превышает 4 мм, что дает возможность получить (при длине рычага 100-150 мм) практически линейный выходной сигнал устройства. Поэтому в устройстве дополнительной линеаризации сигнала не требуется.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного измерения вязкости жидкостей, содержащее проточный корпус с расположенным в нем ротором, плоский чувствительный

элемент, рычаг, один конец которого связан посредством упругой пластины с проточным корпусом, а второй - с плоским чувствительным элементом, и измерительную систему, отличаю5 щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, плоский чувствительный элемент выполнен в виде двух полуколец, центр- окружности которых находится в месте соединения упругой пластины и проточного корпуса, и которые расположены по обе стороны ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 380995, кл. G 01 N 11/14, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2734223/18-25, 1979 (прототип).