Устройство для измерения вязкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, содержащее крутильный маятник, подвешенный на упругой нити, и датчик угла поворота, о т л и ч а; ю. щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно содержит стержень с жестко укрепленной на нем проволокой, датчик угла поворота выполнен в виде круглого желоба с неподвижно закреп ленными в нем контактами, заполненного электролитом, и измерительного моста, причем стержё нь укреплен на упругой нити на уровне желоба, а неподвижные контакты и проволока соединены с противоположными плечами измерительно1Ч5 моста попарно .( СО 00 00 со 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Д) . С 01 Н 11/16, (4Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) ; 2960 21 5/18-25 (22 ) 16.07.80 (46) 30.08.83. Вюл. Р 32 (72) Г.Ф.Arees, A.Ô.ØàðîsàðíèéÜs, Г.Е.Титов, Е.В.Кокорев и В.И.Хромов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт „противопожарной обороны МВД СССР (53) 532.137(088.8) (56) 1. Коварен Н, lamada Н.,and

Fukusnima S. Rheologfса1 properties.

of soap, foam, ). apparatus for

viscosity measurement on foam.

l S 6asmet,Chem, 1978 9 29» р ° 237246 °

2. Авторское свидетельство СССР ,9 651235, кл. G 03 и 11/16, 1977 (прототип) „.80„„1038834 А (54) (57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ, содержащее крутильный маятник, подвешенный на упругой нити, и датчик угла поворота, о т л и ч аю.щ е е с я тем, что, с целью повы-. шения точности измерений, оно дополнительно содержит стержень с жестко укрепленной на нем проволокой, датчик угла поворота выполнен в виде круглого желоба с неподвижно закреп ленными в нем контактами, заполненного электролитом, и измерительного моста, причем стержень укреплен на упругой нити на уровне желоба, а неподвижные контакты и проволока соединены с противоположными плечами измерительного моста попар.О но.

1038834

Изобретение относится к пожарной технике и предназначено для определения вязкости огнетушащих пен и жидкостей.

Известно устройство для определения вязкости пен, состоящее из неподвижно закрепленной одним концом нити, диска, прикрепленного к другому ее концу, центрирующего приспособления в виде воздушного подшипника и соленоида, привода, датчика угла поворота диска в виде дифференциального преобразователя и регистрирующего прибора, Диск, подвешенный к нити, вводится в контакт с исследуемой пеной и приводится в: свободное колебание вокруг вертикальной оси по аналогии с крутильным маятником. Колебания дискар эамедляемые вязкостью пены, преобразонываются н электрический сигнал, который принимается дифференциальным преобразователем и передается на регистрирующий прибор, где записывается в виде кривых затухающего колебания (1), Недостатком указанного устройст.ва является невысокая точность измерения вследствие смещения колеблющегося диска в радиальном направлении, так как в процессе трения диска о поверхность пены создается момент, сдвигающий его от центра к периферии.

В результате этого изменяется рас-. стояние между сердечником и обмотками дифференциального преобразователя.

С целью частичной компенсации этого явления применены центрирующие приспособления: воздушный подшипник и соленоид, в зависимости от перемещения создают противодействующее усилие. Но в результате этого усилия изменяется момент вращающейся части устройства, что ведет к искажению результатов измерений. Кроме того, инерционность системы иэ-за наличия массивного сердечника не позволяет исследователь пены, обладающие малой вязкостью, с высокой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения вязкости, датчиком которого служит емкостный дифференциальный преобразователь угла поворота чувствительного элемента вискозиметра в электрический сигнал, содержащее крутильный маятник, подвешенный на упругой нити, и датчик угла поворота в виде цифференциального .емкостного датчика угловых перемещений (2 ).

Однако известное устройство обладает малой крутизной преобразования угла поворота в электрический сигнал и чувствительностью к радиальйым перемещениям. Для того, чтобы избежать влияния радиальных переме5 !

О

° щений нити подвешивания маятника, возникающих при трении диска о рену, необходимо иметь достаточно большой зазор между пластинами емкостного преобразователя. Это ведет, в сною очередь, к резкому уменьшению значения емоксти преобразователя датчика, а следовательно, и к уменьшению и без того слабой его чувствительности, так как связь между значением емкости конденсатора расстоянием между его пластинами обратно пропорциональная. В снязи с этим для увеличения чувствительности всего устройства н целом требуется применить повышенную частоту питающего напряжения преобразователя датчика и избирательный усилитель для усиления сигнала разбаланса датчика.

Эти меры приводят к усложнению конструкции вискозиметра и к уменьшению точности его работы при изменении условий окружающей среды.

Кроме того, любая конструкция емкостного преобразователя угла поворота не позволяет получить изменение емкости при угле закручивания более 180О, что ведет к уменьшению чувствительности датчика. Все перечисленные недостатки особенно влияют на точность измерений вискозиметра при измерении вязкости пен, Цель изобретения — повьпцение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения вязкости, содержащее крутильный маятник, подвешенный на упругой нити, и датчик угла поворота, дополнительно содержит стержень с жестко укрепленной на нем проволокой, — датчик угла поворота выполнен в виде круглого желоба с неподвижно закрепленными в нем контактами, заполненного элект ролитом, и измерительного моста, причем стержень укреплен на упругой нити на уровне желоба, а неподвижные контакты и проволока соединены с противоположными плечами измерительного моста попарно.

Принятая схема включения датчика позволяет избежать ошибок при измерении, обуслоленных изменением окружающей среды и концентрации электропроводной жидкости при ее испарении. Известный реостатный способ включения датчиков не дает возможности избежать указанных недостатков..Наличие центрального неподвижного контакта расширяет границы линейного преобразования угла поворота в электрический сигнал, повзоялет автоматически выделить модуль сигнала в самом датчике, что в конечном счете, сказывается на точности измерений прибора в целом и .устраняет возможность ошибки, 1038834

Фиг:2

iBHHHIIH Заказ 6221/50 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектн ая, 4 связанной с определением нулевого уровня сигнала, На фиг. 1 изображена схема устройства для визмерения вязкости, на фиг. 2 — блок-схема устройства.

Устройство содержит упругую нить 1, вертикально подвешенную на штативе 2, датчик 3 угла поворота, пусковое приспособление 4, стержень 5, диск 6, сосуд с исследуемым материалом 7, источник 8 питания, блок крутильного маятника 9, блок 10 выделения электрического сигнала, блок 11 сдвига .уровня, блок 12 компенсации, регистрирующий прибор 13, а также подвижный контакт в виде проволоки .14 и неподвижные контакты 15.

Устройство работает следующим образом.

Диск 6, подвешенный к нити 1, вводится в контакт с исследуемым материалом 7 и с помощью пускового приспособления 4 приводится в свободное колебание вокруг вертикальной оси ° Колебания диска 6 переда ются на проволоку 14, которая приходит в колебательное движение и в зависимости от расстояния до непод-.. вижных контактов 15 подает на регистрирующий прибор электрический сигнал, гропорциональный углу за,кручивания диска, по которому рассчитывается декремент затухания колебаний и вязкость пены., Угол поворота датчика преобра овывается в пропорциональный ему электрический сигнал, поступающий

5 в блок 10 выделения сигналов, в котором сигнал формируется и усиливается для дальнейшей обработки. Выпрямленный в блоке 10 сигнал поступает в блок 11 сдвига уровня, далее в

1О блок 12 компенсации и регистрирующий прибор 13.

В блоке 12 компенсации нивелируется действие температурных условий и влажности среды, что исключает их влияние на электрическое преобразование угла поворота диска в пропор циональный сигнал.

Наличие блока 11 сдвига уровня позволяет в широком масштабе менять чувствительность датчика угла поворота и автоматически поддерживать уровень нулевого сигнала на шкале регистрирующего прибора. изобретение повышает точность измерений за. счет обеспечения нечувствительности устройства к радиаль4ым смещениям диска при крутильных колебаниях, а также при обеспечении электрической схемой устройства ма3Q лой крутизны преобразования угла поворота в электрический сигнал.