Устройство управления капиллярным вискозиметром Советский патент 1982 года по МПК G01N11/04 

(5) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫМ ВИСКОЗИМЕТРОМ

Изобретение относится к программному управлению устройствами для измерения свойств текучих сред в процессе измерения скорости истечения через калиброванное отверстие с измерением длительности истечения заданно го количества материала, и может быть использовано в приборостроении. Известно также устройство управления капиллярным вискозиметром, служащим для автоматического определения индекса -расплава термопластов, содержащее датчик перемещения, жестко связанный с поршнем вискозиметра, задатчик перемещения поршня, формирователь импульсов, поступающих от датчика перемещения, счетчик импульсов, поступающих за заданных период времени и являющихся мерой перемещения поршня, и цисЬровой индикатор 1. Недостатком этого устройства .управ ления является невозможность автоматического управления подъемом, опусканием И удержанием поршня с грузами ввиду жесткой связи поршня с датчиком перемещения, а в связи с этим и невозможность обеспечения циклической работы такого капиллярного вискозиметра. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления капиллярным вискозиметром, служащим для определения индекса расплава и термостабильности тер юпластов, содержащее. подвижной датчик положения поршня, выполненный в виде индукционного датчика, сердечник которого связан с поршнем, а об(ютка закреплена на ходовом винте следящего электропривода, датчик величины перемещения поршня в цифровой форме, выполненный в виде импульсного датчика оборотов червяка редуктора следящего привода, вспомогательнУ|й блок управления, содержащий счетчик импульсов, вход которого подключен к импульсному датчику оборотов, а выход через усилитель связан со следящим электроприводом, с задатчиками величиныперемещения поршня и времени паузы между перемещениями . Д.чнное устройство управления проще по конструкции и удобнее в эксплуатации по сравнению с другими устройствами, однако и оно не позволяет задавать программу испытаний и получать на цифровом табло текущую информацию о результатах каждого преобразования временного интервала в цифровой код и о номере опыта, т.е. номере очередного преобразования в цикле. Целью изобретения является рас|ииреНие функциональных возможностей, устройства Поставленная цель достигается тем что в устройстве правления капиллярным вискозиметром, содержащем связанный со следящим электроприводом подвижной датчик положения Моршня вискозиметра, импульсный датчик величины перемещения поршня вискозиметра и вспомогательный блок управления, вклю чающий счетчик импульсов, подключенны через программное устройство к импульсному датчику величины перемещения поршня вискозиметра и к следящему электроприводу, во вспомогательный блок управления дополнительно введены генератор синхроимпульсов, счетчик .синхроимпульсов, узел сдвига запятой с памятью, два цифровых индикатора, переключатель режима работы и клавиатура ручного ввода данных, причем счетчик синхроимпульсов через уЗел сдвига запятой соединен с первым цифровым индикатором, а через программное устройство - с вторым цифровым индикатором, переключателем режима работы и клавиатурой ручного ввода данных, при этом память узла сдвига запятой подключена к выходу программного устройства. На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства. Устройство управления капиллярным вискозиметром содержит генератор 1 синхроимпульсов, делитель 2 частоты, масштабирующий счетчик 3 синхроимпульсов, узел k сдвига запятой с памятью, цифровой индикатор 5, включающий пять .одноразрядных индикаторных модулей (I-V) цифровой индикатор 6, состоящий из одного индикаторного , программное устройство 7, блок 8 переключения режимов, состоящий из переключателя 9 с кнопками 9.1 и 9.2 светодиода Работа 10 и caetoдиода Пауза 11, клавиатуру 12 с кнопками Пуск 13, Стоп Т и Работа 15 и с соответствующими сопротивлениями 13.1j 1.1, 15.1 и задатчиком 16 количества преобразований, счетчик 17 импульсов с задатчиком 18 временного интервала и паузы, датчик 19 величины перемещения поршня вискозиметра, выполненный в виде бесконтактного импульсного датчика, и датчик 20 положения поршня вискозиметра, выполненный в виде подвижного индукционного датчика. Генератор синхроимпульсов 1 представляет собой кварцевый генератор, формирующий последовательность им.Г1ульсов, следующих с частотой 100 кГ. Делитель 2 частоты формирует после- довательности импульсов, следующих с частотой 10 кГц и 10 Гц, Счетчик 3 импульсов обеспечивает масштабируемое преобразование временного интервала .в цифровой код. Порядок числа обозначается на цифровом индикаторе 5 в виде запятой. Местом нахождения запятой управляет узел k сдвига запятой. Часть выходов последнего может быть выведена на цифропечатающее устройство (ЦПУ). Программное устройство 7 выполнено в виде времязадапщих цепочек {не показаны), подключенных к генератору 1 синхроимпульсов, и служит для синхронизации работы узлов вспомогательного блока управления. Капиллярный вискозиметр содержит термостат 21 с экструзионной камерой 22i грузы 23, следящий электропривод, состоящий из ходового винта 2U, электродвигателя 25, червячного редуктора 26 и усилителя следящего электропривода 27. Импульсный датчик 19 выполнен в виде датчика оборотов червяка редуктора 26. Датчик 20 выполнен в виде индукционного датчика и имеет сердечник 28, снабженный диском 29, помещенным в кольцевую канавку 30. Сердечник 28 шарнирно связан с поршнем 31. -. Устройство управления работает в двух режимах: в режиме определения индекса расплава и в режиме определения термостабильности расплава. Перед началом работы экструзионную камеру 22 загружают пробой и нагревают до заданной температуры. На задатчиках Тб и 18 устанавливают количество преобразований в цикле, время перемещения датчика 20 следящего электропривода и время паузы между перемещен ями. Необходимый режим работы устанавливают переключателем 8.

В режиме определения индекса расплав э устройство управления работает следующим образом.

Сначала вискозиметр включают в рабочий режим. При этом следящий электропривод переводится в режим слежения при котором датчик 20 начинает опускаться. Вместе с ним начинает опускаться и поршень 31 с грузами 23. При контакте поршня 31 с пробой движение поршня замедляется. Между диском 29 и и верхней поверхностью кольцевой канавки 30 образуются зазоры, величина которых в процессе измерения поддерживается постоянной с помощью следящего привода. Затем с помощью кнопки Стоп 1 подготавливают устройство управления к работе, при этом с выхода кварцевого генератора импульсы с частотой f - 100 кГц поступают на делитель 2 частоты, с выхода которого импульсы с частотой f 10 Гц направляют на программное устройство 7, а с частотой f 10 кГц - на счетчик 3 синхроимпульсов.

После этого с помощью кнопки Пуск 13 разрешают прохождение импульсов с программного устройства 7 на счетчик 3 синхроимпульсов, в результате чего начинается отсчет текущего времени. Импульсы, следующие с частотой 10 кГц, поступают на

счетчик 3 синхроимпульсов, который

обеспечивает масштабированное преобразование за счет заполнения временного интервала, формируемого в программном устройстве 7, частотами 10 кГц, 1 кГц, 100 Гц, 10 Гц, поступающими с выхода делителя 2 частоты. Выбор частоты для заполнения временного интервала осуществляется артоматически при переполнении всех счетных декад. Масштабирование позволяет получить постоянную точность во всем диапазоне преобразуемых интервалов при неизменном количестве разрядов индикатора 5 С выхода счетчика 3 синхроимпульсов сигнал поразрядно подается в память, находящуюся в узле сдвига запятой. С выхода памяти сигналы поразрядно поступают на индикатор 5, на котором отображается текущее время. При этом порядок числа обозначается на цифровом индикаторе 5 запятой.

С помощью кнопки Работа 15, которая индицируется светодиодом 10 Работа, с программного устройства 7 на счетчик 3 синхроимпульсов приходит команда кратковременного сброса счетчика 3 импульсов и подготовки его к работе. Одновременно подготавливается к работе счетчи| 17 импульсов, который после этого начинает подсчитывать импульсы, поступающие с выхода программного устройства 7 на вход счетчика 17 импульсов. В последнем обеспечивается преобразование количества импульсов перемещения во временной интервал, который поступает в программное устройство 7 управляющее работой счетчика 3 импулсов. Полученный результ-ат преобразования индицируется на цифровом индикаторе 5. Потом счетчик 3 импульсов по {соманде, поступающей с програмi много устройства 7 сбрасывается на нуль, а на его вход .приходит новая команда Разрешение, и он начинает Обеспечивать новое преобразование. Количество преобразований вводится с клавиатуры 12 и индицируется на ;цифровом индикаторе 6.

После определения индекса распла-. ва программное устройство 7 кнопкой 9.2 переводится в режим определе:ния термостабильности расплава и выдает команду в усилитель следящего |привода 27 на остановку электродвигателя 25. При этом диск 29 опускается на нижнюю поверхность .кольцевой канавки датчика 20, и поршень с грузом 31 удерживается червячным редуктором 26. После выдерживания временной паузы, обеспечиваемой счетчиком 17 импульсов, следует второй цикл преобразований и вторая временная пауза. После окончания цикла измерений программное устройство 7 выдает команду в усилитель следящего электропривода 27 на подъем поршня с грузами 31 в исходное состояние, т.е. по заданной циклограмме управляет ( следящим электродвигателем.

При таком выполнении устройства управления капиллярным вискозиметром обеспечивается автоматизированное управление процессами измерения индекса расплава и термостабильносуи расплава термопластов, с помощью клавиатуры упрощается ввод данных и программи 79 рование измерений, а на цифровых индикаторах отображается как результат преобразования, так и номер преобразования, т.е. номер очередного опыта. Это значительно упрощает эксплуатацию капиллярного вискозиметра. Использование изобретения позволяет на увеличить производитель-, ность труда. Формула изобретения Устройство управления капиллярным вискозиметром, содержащее связанный со следящи(е электроприводом подвижной датчик положения поршня вискозиметра, импульсный датчик величины перемещения поршня вискозиметра и вспомогательный блок управления, включающий счетчик импульсов, подключенный через программное устройство к импульсному датчику величины перемещения поршня вц скозиметра и к следящему электропри воду, «о тличающееся тем, 03 что, с целью расширения функциональных возможностей, во вспомогательном блоке управления дополнительно введены генератор синхроимпульсов, счетчик синхроимпульсов, узел сдвига запятой с памятью, два цифровых индикатора, переключатель режима работы и клавиатура ручного ввода данных, причем счетчик синхроимпульсов через узел сдвига запятой соединен с первым циАровым индикатором, а через программное устройство - с вторым цифровым индикатором, переключателем режима работы и клавиатурой ручного ввода данных, при этом память узла сдвига запятой подключена к выходу программного устройства.. . Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 177375, кл. G 01 N П/О, опублик. 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке V 2823205/ № 2823205/25, кл. а 01 N, 25.09.79 (прототип).