Устройство для измерения вязкости жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее измерительный сосуд с капилляром и установленным внутри сосуда поплавком с постоянным магнитом, дозирующее приспособление, включающее газоподводящую линию с установленными в ней управляемыми клапанами и командный прибор, вторичный пересчетный . прибор, измеритель времени истечения жидкости из капилляра в виде релейной схемы управления, вход которой соединен с магнитоуправляемыми контактами , расположенными снаружи измерительного сосуда на расстоянии друг от друга, а первый выход соединен с вторичным пересчетным прибором , Отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , оно .дополнительно содержит второй измерительный сосуд с магнитоуправляемыми контактами, поплавком с постоянным магнитом и капилляром с диаметром, отличным от диаметра первого капилляра при отношении большего к меньшему 5-10, который установлен на одном-уровне с первым измерительным сосудом и параллельно ему в газоподводящую линию, вторую релейную схему управления, вход кото- g рой соединен с магнитоуправляемыми контактами второго измерительного сосуда , а первый выход - с вторым втоС ричнь1м пересчетным прибором, элемент сравнения и алгебраический сумматор , причем вторые выходы релейных схем управления соединены 4epei3 элемент сравнения с командным прибором дозирующего приспособления, а выходы обоих вторичных пересчетных приборов - с алгебраическим сумматором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 01 N 11 06

0ll

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3530278/18-25 (22) 31,12.82 (46) 15.02.84. Бюл. Р б (72) Ю.С.Карнаухов, В.П.Курчиков, P Ñ.Òóðòûãèí, Ю.A.Ìàëþêîâ и К. C.Ñåìåнов (53) 548.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 857785, кл. G 01 N 11/08, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 642625, кл. G 01 N 11/08, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

1) 855439, кл. G 01 N 11/06, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее измерительный сосуд с капилляром и установленным внутри сосуда поплавком с постоянным магнитом, дозирующее приспособление, включающее гаэоподводящую линию с установленными в ней управляемыми клапанами и командный прибор, вторичный пересчетный прибор, измеритель времени истечения жидкости иэ капилляра в ниде релейной схемы управления, вход которой соединен с магнитоуправляемыми контактами, расположенными снаружи измерительного сосуда на расстоянии друг от друга, а первый выход соединен с вторичным пересчетным прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит второй измерительный сосуд с магнитоуправляемыми контактами, попланком с постоянным магнитом и капилляром с диаметром, отличным от диаметра первого капилляра при отношении боль шего к меньшему 5-10, который установлен на одном. уровне с.первым измерительным сосудбм и параллельно ем в газоподводящую линию, вторую релейную схему управления, вход которой соединен с магнитоуправляемыми контактами второго измерительного со суда, а первый выход — с вторым вторичным пересчетным прибором, элемент сравнения и алгебраический сумматор, причем вторые выходы релейных схем управления соединены через элемент сравнения с командным прибором дозирующего приспособления, а выходы обоих вторичных лересчетных приборов — c алгебраическим сумматором.

1073623

Изобретение относится к измерению вязкости жидкости и может быть использовано н прбцессах химической технологии, например при производстве синтетического каучука.

Известно устройство для измерения 5 вязкости жидкости, содер>кащее измерительный сосуд с капилляром, гидростатический измеритель уровня, пятимембранные элементы сравнения, задатчики начального давления, избыточного давления и давления, соответствующего заданному уронню жидкости. Определение вязкости жидкости осуществляют по времени истечения жидкости через капилляр (1) .

Однако на точность измерения данного устройства влияют изменения температуры исследуемой >кидкости, что создает погрешность измерения вязкости.

Известно устройство для измере ния вязкости жидкости — капиллярный нискозиметр, содержащий задатчик постоянного расхоца, систему параллельно расположенных капилляров разной длины с различными внутренними диаметрами н пределах соотношения

1,3-1,5. .Измерение вязкости жидкости производится по перепаду давления на капиллярах, замеряемого ди3>манометром с вторичным прибором (2) .

Недостатком данного вискоэиметра является низкая точность измерения (4-5% > из-эа сложности поддержания постоянного расхода жидкости через 35 капилляр и забинок глухих камер дифманометра.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее измерительный сосуд с капилляРом и ус- 40 танонленным внутри сосуда попланком с постоянным магнитом, дозирующее приспособлениз, включающее газоподвоцящую линию с установленными н ней управляемыми -<лапанами и командный 45 прибор, вторичный пересчетный прибор, измеритель времени истечения жидкости из капилляра в ниде релейной схемы управле:-3ия, вход которой соединен с магнитоупранляемыми контактами, располо>кенными снаружи измерительного -осуда на расстоянии друг

o= друга, а выход соединен с вторичным пересчетным прибором. Определение вязкости жидкости осуществляют по времени прохо>кдения поплавка из верх-55 него крайнего положения в нижнее при истечении жидкости из измеритель,ного сосуда (3j .

Однако при прохождении жидкости через капилляр возникает погрешность 60 измерения от изменения температуры исследуемой жидкости,а также от

> колебаний разности давлений ниэкогo

>3blc oRoI о уронн я. что приводит сн>3же33ию точности измерения до + 4-5%.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения вязкости жидкости, содержащее измерительный сосуд с капилляром и установленным внутри сосуда поплавком с постоянным магнитом, дозирующее приспособление, включающее гаэоподводящую линию с установленными в ней управляемыми клапанами и командный прибор,:вторичный пересчетный прибор, измеритель, времени истечения жидкости из капилляра в виде релейной схемы управления, вход которой соединен с магнитоуправляемыми контактами, расположенными снаружи измерительного сосуда на расстоянии друг от друга, а пер>зый выход соединен с вторичным пересчетным прибором, дополнительно содер>кит второй измерительный сосуд с магнитоуправляемыми контактами, поплавком с постоянным магнитом и капилляром с диаметром, отличным от диаметра первого капилляра при отношении большего к меньшему 5-10, который установлен на одном уровне с первым измерительным сосудом и параллельно ему в газоподнодящую линию, нторую релейну3а схему управления, вход которой соединен с магнитоуправляемыми контактами второго измерительного сосуда, а первый выход — с вторым вторичным пересчетным прибором, элемент сравнения и алгебраический сумматор, причем вторые выходы релейных схем управления соединены через элемент сравнения с командным прибором дозирующего приспособления, а выходы обоих вторичных пересчетных приборов — с алгебраическим сумматором.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит дна измерительных сосуда 1 и 2 с капиллярами

3 и 4 диаметрами 2 и 10 мм соответственно и попланками 5 и 6 с постоянными магнитами 7 и 8, устанлнленными внутри измерительных сосудов 1 и 2 соответственно, магнитоупранляемые контакты 9, 10 и 11 и 12, установленные снаружи измерительных сосудон 1 и 2 соответственно на расстоянии друг от друга, дозирующее приспособление, включающее газоподводящую линию 13 с установленными на ней уп- раляемыми клапанами 14 и 15 и командный прибор — электропневмопреобраэователь 16,:вторичные пересчетные приборы 17 и 18 измерителей времени релейных схем 19 и 20 управления, входы которых связаны с магнитоуправ- ляемыми контактами 9, 10 и 11 и 12 соответственно, расположенными на ннешних сторонах измерительных сосудов 1 и 2, а выходы: вторые — через элемент 21 сравнения к командному

1073623 прибору 16 и первые - через соответ- ствующие вторичные пересчетные приборы 17 и 18 ". алгебраическому сумматору 22. Измерительные сосуды 1 и

2 установлены параллельно в газоподводящую линию 13 и на одном уровне на крышке химического аппарата 23..

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент измерения поплавки 5 и б находятся в нижней час- 10 ти измерительных сосудов 1 и 2, при этом нижние магнитоуправляемые контакты 9 и 11 находятся в замкнутом состоянии и сигналы.с них поступают на релейные схемы 19 и 20 управле- f5 ния соответственно.

Каждая релейная схема 19 и 20 управления образует два выходных сигнала, один из которых поступает на соответствующие пересчетные приборы 17 и 18, производят остановку счета времени, а второй сигнал †.через элемент 21 сравнения на командный прибор — электропневмопреобразователь 16 дозирующего приспособления, производя его переключение, при этом. открывается клапан 14 на участке газоподводящей линии 13 к измерительным сосудам 1 и 2 и закрывается клапан 15 на участке газоподводящей линии 13 к химическому аппарату 23.

Так как давление Р в аппара-, те 23 больше, чем давление Р в из-. мерительных сосудах 1 и 2, то жидкость через капилляры 3 и 4 заполняет измерительные сосуды 1 и 2 и перемещает поплавки 5 и б с постоянными магнитами 7 и 8 соответственно в верхнее крайнее положение. При достижении поплавками 5 и б верхнего краинего поло>кения происходит замы- 40 кание верхних магнитоуправляемых контактов 10 и 12, сигналы с которых поступают на релейные схемы 19 и 20 управления соответственно. Каждая из рельных схем 19 и 20 управления про- 45 изводит отключение магнитоуправляемых контактов 9 и 11 и также образует два выходных сигнала, один из которых поступает на соответствующие пересчетные приборы 17 и 18, производя сброс результата предыдущего. счета времени и одновременно пуск счета времени, а другой выходной сигнал через элемент 21 сравнения поступает на электропневмопреобразователь 16 дозирующего приспособления, произво- дя его переключение, при этЬм откры- вается клапан 15 на линии подачи давления Р :в измерительные сосуды

1 и 2 и закрывается клапан 14 на линии давления Р . Давление Р в из( мерительных сосудах 1 и 2 становится равным давлению Р> в аппарате

23, и жидкость под действием силы тяжести истекает через капилляры

3 и 4 из измерительных сосудов 1 и 2 в аппарат 23, при .этом происходит счет времени до тех пор, пока поплавки 5 и 6 не займут крайнего нижнего положения, Тогда происходит замыкание соответствующих нижних магнитоуправляемых контактов 9 и 11, при.зтом разность времени перемещения поплавков 5 и 6 из верхнего поло>кения в нижнее через вторичные пересчетные приборы 17 и 18 фиксируется алгебраическим сумматором 22.

Схема устройства приходит в исходное состояние и начинается новый цикл работы.

Укаэанное соотношение диаметров капилляров (5,-10) подобрано таким образом, чтобы время истечения соответствовало чувствительности и диапазону измерения стандартных пересчетных приборов и алгебраического сумматора.

Измерение вязкости жидкости на устройстве осуществляется по разности времени прохождения поплавков с постоянным магнитом из верхнего положения в нижнее при истечении жидкости из капилляров в каждом измерительном сосуде, т.е. по компенсационной схеме, и, таким образом, условия измеряемой среды (давление и температура) не влияют на точность измерения.

Квадратичное отклонение и коэффициент вариации, характеризующие точность измерения времени истечения жидкости (для известного устройства) и точность измерения разности времеt ни истечения (для предлагаемого устройства), уменьшились с 1,677 и 4,9 до 0,316 и 1,5 соответственно.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет исключить погрешность измерения от влияния колебаний перепада давления вверху измерительного сосуда и на конце капилляра и температуры исследуемой жидкости и повысить точность измерения устройства до 1-1,5%.

1073623

Составитель В. Вощанкин

Редактор И.Петрова ТехредИ,Гергель Корректор В.Бутяга

Заказ 318/40 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ ГосударствЪЯного комитета СССР по делам изобретений и открытий

213035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул .Проектная, 4