Вибрационный вискозиметр с автоматическим приведением измеряемой вязкости к определенной температуре Советский патент 1983 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к устройствам для автоматического непрерывного измерения вязкости язшких продуктов в технологических процессах и может быть испольаовдно в химической, ; нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен вискозиметр, содержащий два датчика вязкости и температуры, попарно расположенные в двух измерительных зонах, и функциональный блок (термокомпенсатор), включакяций логарифматор, вычитатели, блок умножешся, суммирующий усилитель и вторичный

прибор С 1

Однако помимо сложности, обусловленной применением двух датчиков вязкости и температуры, недостаткст данного вискозиметра является небольшая точность, так как на cy в иpyмtl ий усилитель подаются сигналы о вязкости и о температуре одновременно со своими погрешностями, т.е. всегда получается сумма сигналов и суглла их погрешностей .

Известен также ультразвуковой, вискозиметр, включакяций датчик вязкости и измерительную схему, снабженный термокомпе нса тором.

Термоксяхшенсатор содержит сумМ(атор, на один вход которого подается выходной сигнал вискозиметра, схему коррекции, подключенную между вторым входом и ваходам сумматора и выходной каскад, подключенный к выходу сумматора. Схемное решение термокомпенсатора позволяет использовать его для обработки показаний вискозиметра без вторых

10 датчиков вязкости и температуры J,.

Однако этот вискозиметр характеризуется небольшой точностьй, так как сигналы о вязкости и о температуре сщновременно со своими погрешностя15ми поступгиот на сумматор.

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому является , вибрационный вискозиметр, состоящий из измерительного преобразователя :

20 вязкости, схемы автогенерации схемл автоматического регулирования амплитуды колебаний зонда и измерительной схемы.

Схема автогенерацин состоит из 25 нуль-органа, фо| шрователя, триггер ключа и источника тока.

Измерительный преобразователь вязкости содержит приемный и возбуждашщй преобразователи злектромагнит30ного типа и зонд. Вискозиметр характеризуется разделением воздействий, корректирующих погрешности сигналов о вязкости и о температуре 3. Недостатком данного вискозиметра является небольшая точность, так как применение источника тока в схеме автогенерации компенсирует только изменение параметров схемы при изменении температуры, например, изменение сопротивления обмоток возбуждаюиего преобразователя, а не изменение вязкости за счет изменения температу ры. Цель изобретения - повышение точности. . Поставленная цель достигается тем что в вибрационном вискозиметре с автоматическим приведением измеряемой вязкости к определенной температуре, содержащем измерительный преббразователь вязкости с зондом, возбуждающим и приемным электромеханическими преобразователями, схему автоматического регулирования амплитуды колебаний зонда и измерительную схему, подключенные к схеме автогене рации, включающий нуль-орган, формирователь, триггер и ключ, схема авто генерации содержит датчик температуры и преобразователь сопротивление ток, вход которого подключен к датчи ку температуры, а выход - к ключу. Н.а чертеже приведена блок-схема вискозиметра. Вибрационный вискозиметр состоит из измерительного преобразователя 1 вязкости, схемы 2 автогенерации, схе мы 3 автоматического регулирования амплитуды колебаний зонда и измерительной схемы 4. Измерительный преобразователь 1 вязкости содержит приемный электромеханический преобразователь 5 элект ромагнитного типа, возбуждающий элект ромеханический преобразователь Б электромагнитного типа и зонд 7,часть которого погружена в жидкость, вяз кость которой измеряется. Схема -автогенерации 2 состоит из нуль-органа 8, формирователя 9, триг гера 10, ключа 11 и преобразователя 12 сопротивление-ток причем через формирователь 9, нуль-орган 8 связан с одной из цепей управления триг гера 10, с выходом которого связан ключ 11, подключающий преобразова- тель 12 сопротивление - ток и возбуж дающему электромеханическому преобра зователю б. Со схемой автогенерации связаны приемный электромеханический преобразователь 5 и датчик температу ры 13. Вход схемы автоматического регули рования амплитуды колебаний зонда 3 связан с приемным электромеханичес IKHM преобразователем 5, а выход - с другой целью управления триггера 10. Измерительная схема 4, представляющая собой хронометр, подключена своим входом к выходу триггера 10. Вибрационный вискозиметр работает следующим образом. Гармонические механические коле- . банийзонда 7 преобразуются приемным электромеханическим преобразователем 5 в электрическое напряжение, которое поступает на высокоомный вход нуль-органа 8. Нуль-орган 8 преобразует гармонические электрические колебания в прямоугольные импульсы. С помощью формирователя 9 из. переднего фронта положительного прямоугольного импульса формируется короткий импульс, запускающий триггер 10. Импульсами с триггера 10 открывается ключ 11, подключающий преобразователь 12 сопротивление - ток на время длительн сти импульса к возбуждающему электромеханическому преобразователю 6. Дрп протекании тока через возбуждаю 1ДИЙ электромеханический преобразователь б возникает возбуждающее усилие, под действием которого зонд 7 совершает механические колебания. Электрическор напряжение с приемного электромеханического преобразователя 5 поступает также на схему автома.тического реа лирования амплитуды колебаний , зонда 3, которая формирует импульс, перебрасывающий триггер 10 в другое состояние, -управляя длительностью импульса в плече триггера, а следовательно, и средним током в возбуждающем преобразователе 6. При соблюдении баланса фаз и амплитуд в измерительном преобразователе 1 вязкости и схеме 2 автогенерации возникают гармонические колебания с частотой, равной резонансной частоте измерительного преобразователя 1 вязкости. При изменении вязкости жидкости изменяется ее демпфирующее действие (вязкое сопротивление). Для выполнения условия постоянной амплитуды колебаний зонда 7 изменяется длительность импульса на выходе триггера 10 Свремя воздейств1И импульса тока в возбуждающем электромеханическом преобразователе 6) ,т-.е. количество энергии, затрачиваемой для колебаний зонда 7. Длительность импульса на выходе триггера 10 регистрируется с помощью измерительной схемы 4 и является мерой вязкости жидкости. При изменении температуры жидкости изменяется величина ее вязкости, а следовательно, и величина возбуждающего усилия для поддержания постоянной амплитуды колебаний зонда 7, которая в свою очередь связана прямопропорциональной зависимостью со средним током в возбуждающем преобра зователе 6. Для вьтолнения условия постоянной амплитуды колебаний зонда 7 и условия приведения вязкости I одной и жидкости к определент ной температуре - постоянство длител ности импульса в плече триггера 10, преобразователь 12 сопротивление ток настроен так, что с изменением температуры измеряет ой среды, регист рируемой датчик ж температуры 13, выходная величина - ток изменяется по закону изменения вязкости от температуры, следовательно;, поддержание амплитуды колебаний зонда 7 постоян- ной осуществляется при одной и той же длительности импульса, что делает в свою очередь показания вискозиметра неизменными от температуры. Формула изобретения Вибрационный вискозиметр с авто;матическим приведением Умеряемой вязкости к определенной температуре, содержащий измерительный преобразователь вязкости с зондом, возбуж-дающим и приемным электромеханическими преобразователями, схему автоматического регулирования акоищтуды колебаний зонда и измерительную схему, подключенные к схеме автогенерации, включающей нуль-орган, формирователь, триггер и ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, схема автогенерсщии дополнительно -со- , лержит датчик температуры и преобразователь сопротивление - ток, вход которого подключен к датчику температуЕИ, а выход - к ключу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 646225, кл, 301 frl 11/04, 1979. 2.Патент ПНР I 87189, кл..ао1М 11/00, опублик. 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2949915/18-25, кл. G01 N 11/16, 1980 (.прототип).