Зонд ультразвукового вискозиметра

 

ЗОНД УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВИСКОЗИМЕТРА , содержащий герметизированный цилиндрический корпус, катушку возбуждения и магнитЬстрикционный резонатор, отличающийся тем, что, с цельюпонижения погрешности измерений динамической вязкости растворной смеси и расширения пределов измерений, магнитострикционный резонатор выполнен в виде симметрично расположенных относительно его центра двух винтообразных ветвей . (/) Ш-J -Ч

ОО03 СОВЕТСНИХ ю«е . РЕСПУБЛИН (39) (!1)

33 G 01 и 11/16 I 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,: К ABTOPCHOMV, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1) 3471957/18-25 (22) 16.07.82 (46) 07.11.83. Бюл. М 41 (72) Ю.Я.Новаков, Н.П.Сажнев, А.С.Ридный и A.A.Çàãðåáíåâ (71) Государственный научно-исследо-. вательский и проектный институт силикатного бетона автоклавного твердения . (53) 539.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 450097, кл. 6 01 ((11/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 667870, кл. Q 01 М 11/16, 1979 (прототип) . (54) (57) ЗОНД УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВИСКОЗ ИМЕТРА, содержащий герметиз ированный цилиндрический корпус, катушку возбуждения и магннтострикционный резонатор, отличающийся тем, что, с целью понижения погрешности измерений динамической вязкости растворной смеси и расширения пределов измерений, магнитострикционный резонатор выполнен в виде симметрично расположенных относительно

его центра двух винтообразных ветвей.

1052937

25

Кроме того, при измерении вязкости смеси ультразвуковым датчиком параметры ультразвуковых колебаний магнитострикционного резонатора и, следовательно, энергия излучаемой плоской волны зависят от геометрических размеров этой пластинки и положения симметрии ее относительно центральной точки, т.е. узла, где магии» тострикционный резонатор жестко эак- 55 реплен к корпусу зонда (датчика).

В указанном устройстве из-за разной жесткости двух несимметрично исполненных половин амплитуда и частота колебаний магнитострикционного Щ резонатора согласно волновому уран нению колебаний этого резонатора должны быть разными, т.е. половина резонатора, находящаяся внутри катушки, колеблется с частотой и амИзобретение относится к устройствам для измерения вязкости ячеистобетонных смесей.

Известно устройство для измерения динамической вязкости жидкостей при помощи датчика (зонда) ультра- 5 звукового вискоэиметра, в котором часть резонатора, погружаемая н исследуемую жидкость, выполнена с ребрами, расположенными перпендикулярно его .оси (1) .

Однако указанный датчик не может быть использован для измерения вязкости растворных смесей, в частности ячеистобетонных.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик ультразвукового нискозиметра для измерения динами. ческой вязкости растворных смесей, в частности ячеистобетонных, в котором рабочая часть резонатора, погружаемая н исследуемую ячеистобетонную смесь, выполнена с крестообразным пеперечным сечением. Датчик, возбуждая в смеси строго поля ризонанные и двух направлениях, перпендикулярных его оси, поперечные колебания (эа счет крестообразного поперечного сечения), измеряет реологическую характеристику смеси (т.е. вязкие свойства) с учетом имеющейся аниэотропии, чем и достигается точность измерения вязкости растнорных смесей. Однако при измерении вязкости указанным ультразвуковым датчиком в жидкостях и-растворных смесях, в частности в ячеистобетонных, погрешность измерений во-.ðàñòàåò с повышением вязкости.

Так, при измерении динамической вязкости эпоксидной смолы беэ отвердителя н интервале температур 40

0 ат 0+25 С и глицерина в. интервале температур от -25" С до +2 Го С вели-. чина погрешности достигала до +25%.

Следовательно снижается предел (диа- пазон) .измерений плитудой большей, чем частота и амплитуда колебаний наружной полонины магнитострикционного резонатора, так как,жесткость крестообразной чаг ти вдвое больше жесткости плоской.

Следовательно, изменение электрических и механических свойств магнитострикционного резонатора ультразвукового датчика приводит к методической погрешности и снижению точности измерений, Из-за пониженной энергии излучения плоской волны от датчика и вязко-упругую среду (растворную смесь) ошибка измерений с повышением вязкости среды повышается, а диапазон измерений уменьшается.

Цель изобретения — понижение погрешности измерений динамической вязкости смеси и расширение пределон измерений.

Постанленная цель достигается

I тем, что н зонде ультразвукового вискозиметра, содержащем герметизированный цилиндрический корпус, катушку возбуждения и магнитострикционный резонатор последний выполнен н ниде симметрично расположенных относительно его центра двух винтообраэных ветвей.

На чертеже изображен предлагаемый зонд ультразвукового вискозиметра, Зонд (датчик) состоит иэ магнито- стрикционного резонатора 1, выполненного в виде симметрично расположенных относительно его центра двух винтообразных ветвей, катушки 2, возбуждающей импульсные колебания, корпуса 3, в который впаян резонатор 1, герметизирующей вставки 4, прижимной гайки 5, патрубка б для проводов от катушки, токопроводов 7.

Магнитострикционный резонатор 1 исполнен так, что на обоих концах имеет пикообразное заострение, которое выполнено с целью уменьшения влияния . торцового эффекта " на торможение резонатора при колебании, вызываемого от давления ячеистобетонной смеси при вспучинании.

Для обеспечения плавного перехода от праносторонней винтообразной кривизны верхней половины резонатора 1 в леностороннюю винтообразную кривизну нижней половины резонатора, а также с целью удобства жесткого крепления его к корпусу зонда в центральной его части и обеспечения симметрии относительно плоскости крепления, центральный участок резонатора выполнен плоскопараллельным.

Зонд раоотает следующим образом.

На обмотку возбуждающей катушки 2 с генератора импульсов подается импульс малой длительности (-50 мкс), который дефотжирует магнитострикцион1052937

Составитель В.Крутин

Редактор С.Юско Техред А.Бабинец Корректор Г.решетник м »

8859/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

° М

Филиал ППП Патент, гвужгород, ул.Проектная, 4 ный резонатор 1. В этом резонаторе возникают экспоненциально затухающие колебания, которые наводят в катушке ЭДС, пропорциональную амплитуде и частоте колебаний резонатора 1.

Измерение вязкости сводится к измерению частоты следования возбуждающих импульсов, так как каждый последующий импульс возникает тогда, когда величина индуцированной в, катушке 2 ЭДС уменьшится до определенного значения.

При погружении датчика в исследуемую растворную смесь возбуждаемая магнитострикционным резонатором плоская волна распространяется равномерно от криволинейной винтообразной поверхности его в среду в радиаль ном направлении от оси датчика, чем и обуславливается высокая точность измерений и объективное отражение реологического состояния смеси в целом по всему объему. Кроме того, эффективность применения.предлагаемого устройства обеспечивается вследствие симметрии волновых процессов, возникающих как в нижней, так и в верхней половинах магнитострикционного резонатора.

Диапазон измерений вязкости изменяется в зависимости от количества витков, толщины и ширины магнитострикционного резонатора и практически составляет 10 > — 104 Па с, что позволяет применять предлагаемое устройство для измерения динамической вязкости жидкостей и растворных смесей, в том числе и ячеистобетонных, s диапазоне 10 — 10 Па с методом ультразвуковых колебаний.