Вибрационный плотномер-вискозиметр Советский патент 1982 года по МПК G01N9/00 G01N11/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для одновременного измерения вязкости и плотности жидкостей, и может быть использовано в химической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, легкой, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный вискозиметр, резонатор которого выполнен в виде камертона. Вибрирующая трубка вискозиметра погружена в измеряемую среду, оказывающую на нее демпфирующее действие, вызывая затухание колебаний, по которому и судят о величине вязкости 1 .

Недостатком вискозиметра является то, что его колебательная система закреплена не в центре масс, остающимся при колебаниях неподвижным. Следствием этого является бесполезное рассеяние колебательной энергии в узлах крепления, что снижает точность измерения. Кроме того, при погружении колеблющейся трубки в измеряемую среду происходит дополнительное рассеяние энергии за счет ее излучения. При этом на работу резонатора влийют колебания среды в виде волн, отраженных от стенок технологического аппарата, в котором установлен датчик. Таким образом, на результат измерения влияет объем аппарата с заполняющей его жидкостью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вибрационный плотномер, содержащий полый камертонный резонатор, закрепленный в центре масс колебательной сис10темы, и устройство для возбуждения и съема колебаний резонатора 2.

Недостатком известного плотномера является то, что он не позволяет измерять вязкость жидкости одновре15менно с измерением плотности.

Цель изобретения - повышение точности одновременного измерения вязкости и плотности контролируемой жидкости.

20

Указанная цель достигается тем, что в вибрационном плотномере-вискозиметре, содержащем полый камертонный резонатор, закрепленный в центре масс колебательной системы, и уст25 .ройство для возбуждения и съема колебаний резонатора, внутри полого камертонного резонатора установлено оЬтекаемой формы тело, закрепленное на оси его симметрии и отделенное

30 от внутренних стенок резонатора зазором., размеры которого превышают амплитуду колебаний резонатора.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый плотномер-вискозиметр, продольное сечение; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Плотномер-вискозиметр содержит резонатор, состоящий из двух параллельных трубок 1 и 2, скрепленных по концам жесткими полыми перемычками 3 и 4 . Подводящий 5 и отводящий б жидкость патрубки направлены от перемычек вдоль оси симметрии резонатора к центру масс колебательной системы. Входной 7 и выходной 8 патрубки связаны с фланцами 9 и 10 и направлены по вертикальной оси симметрии. Внутри параллельных трубок I и 2 расположены обтекаемые тела 11 и 12, например стержни, которые с помощью планок 13 и 14 закреплены в узлах 15 и 16 по оси симметрии резонатора. Система возбуждения и съема колебаний состоит из приемника 17, усилителя 18, возбудителя 19, частотомера 20 и измерителя амплитуды колебаний трубок 21.

Датчик работает следующим образом Параллельные трубки 1 и 2 приводятся в режим автоколебаний системой возбуждения, состоящей из приемника 17, усилителя 18 и возбудителя 19. Измеряемая среда поступает пО входному патрубку 7 и подводящему патрубку 5 в полую перемычку 3 и далее в трубки 1 и 2. Отвод жидкости происходит через полую перемычку 4, отводящий патрубок б и выходной патрубок 8.При колебаниях трубок жидкость перемещается относительно обтекаемых тел 11 и 12, создавая силы трения, зависящие от ее вязкости, в результате чего происходит изменение амплитуды колебаний трубок, регистрируемой измерителем 21, которая служит мерой обобщенной характеристики жидкости, определяемой произведением вязкости на плотность. Вместе с тем частота колебаний трубок, регистрируемая частотомером 20,является меро плотности жидкости. Используя два рержстрируемых сигнала, можно определять как вязкость, так и плотность

жидкости, находящейся внутри резонатора.

Преимущества предлагаемого вибрационного плотномера-вискозиметра заключаются в том, что закрепление резонатора в центре масс колебательной системы устраняет недостаток

всех существующих вибрационных вискозиметров, заключающийся в бесполезном рассеянии энергии в узлах крепления. Наличие обтекаемого тела

0 внутри резонатора, которое закреплено по оси симметрии, устраняет бесполезное рассеяние энергии, имеющее место в вибрационных вискозиметрах с погружаемыми вибраторами, когда

5 на них действуют волны, отраженные от стенок технологического аппарата. Кроме того, введение обтекаемого тела внутрь резонатора позволяет значительно расширить возможности вибрационных плотномеров путем получения дополнительного сигнала, зависящего от вязкости жидкости.

Указанные преимущества предлагаемой конструкции позволяют увеличить

точность одновременного измерениявязкости и плотности жидкостей.

Формула изобретения

Вибрационный плотномер-вискозиметр, содержащий полый камертонный резонатор, закрепленный в центре масс колебательной системы, и устройство для возбуждения и съема колебаний

резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности одновременного измерения вязкости И плотности внутри полого камертонного резонатора, установлено обтекаемой формы тело, закрепленное по оси его симметрии и отделенное от внутренних стенок резонатора зазором, размеры которого превышают амплитуду колебаний резонатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 569903, кл. G 01 N 11/00, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 655930, кл. G 01 N 9/00, 1977

) .