Колебательный вискозиметр

 

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного колебательного движения чувствительного зонда выполнен в виде первого сильфона , один торец которого соединен с одной стенкой корпуса, а другой подвижный торец - с штоком и системой приемное сопло - сопло питания, уста;новленной перпендикулярно оси сильфона, причем приемное сопло соединено с внутренней полостью этого сильфона, отличающийся тем, что, с целью повыше гия точности измерений, в него дополнительно введены концентрически расположенные один в другом два сильфона, одни торцы которых соединены с противоположной стенкой корпуса, а другие подвижные торцы посредством штока соединены между собой, причем шток выполнен в виде трубки, обеспеч1шающей связь внутренней полости первого сильфона (Л с приемным соплом и через пневматический дроссель с внутренней полостью образованной концентрически расположенными сильфонами, причем чувстви- С тельный зонд, шток и сильфоны расположены в корпусе для контролируемой среды. i о о о м

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 01 Й 1 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3669822/24-25 (22) 08. 12. 83 (46) 15.02.85. Бюл. У 6 (72) П,И. Стальнов, В.С. Прохоров, А.Н. Круглов и М.В. Кулаков (71) Новомосковский филиал Московского ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологического института нм. Д.И. Менделеева (53) 532.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 853491, кл. G 01 N 11/16, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

11 602826, кл. G 01 11 11/16, 1978 (прототип). (54)(57) КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного ко\ лебательного движения чувствительно, го зонда выполнен в виде первого сильфона, одйн торец которого соединен с одной стенкой корпуса, а другой подвижный торец — с штоком и системой приемное сопло — сопло питания, установленной перпендикулярно оси сильфона, причем приемное сопло соединено с внутренней полостью этого сильфона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены концентрически расположенные один в другом два сильфона, одни торцы которых соединены с противоположной стенкой корпуса, а другие подвижные торцы посредством штока соединены между собой, причем шток выполнен в виде трубки, обеспечивающей связь 3 внутренней полости первого сильфона с приемным соплом и через пневматический дроссель с внутренней полостью С образованной концентрически расположенными сильфонами, причем чувствительный зонд, шток и сильфоны распо1 ложены в корпусе для контролируемой среды.

11ч0007

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в пневматических колебательных вискозиметрах, используемых в химической и нефтехимической промышленности.

Известен колебательпый вискозиметр, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствительный зонд с закрепленным на нем штоком, к концам которого подсоединены сильфоны, пе- 10 реключающие сопла, возбуждающую схему, выполненную в виде пневматического релаксационного генератора, выходы которого подключе»ы к сильфа»ам, а входы — к переключающим соплам, а также измерительну1о схему, саедине 1ную с пневматическим релаксацианным генератором, причем зонд, шток и сильфаны размещены в корпусе, а переключатощие сопла распола)кены Ir»yzprr сильфонов таким образом, чта данные части последних являются для »их заслонками и подклточены к релаксационному генератору через отключающие реле j1) °

Недостатком данного устройства является его сложность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является калебательньпт вискозиметр, содержащий кар- Зб пус для контролируемой среды, гуггствительный зонд с закрепле»ным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолиней»аго колебательного движения чувствительного зонда выполнен в виде первого сильфапа, один торец которого соеди»е» с одной стенкой корпуса, а другой подвижный торец - с штоками системой приемное

СОПЛΠ— CorrSIO rrH rcr«rrSr, УС i а»ОВЛЕНной перпендикуляр»а аси сильфана, причем приемное сопла соединено с внутренней полостью этага сильфана.

В зависимости ат тязкасти контра- "5 лируемой среды на зонд действует тормозящая сила, кото )pci изме»лег период колебаний занда путем у.траттле т1»я частотой вазбужда1ощей сттпи, которая приравнивается к тастoòe;o»eáërorö й- -50 ся системы и сопрано,:;даат ее тза 1сем диапазоне измере 1»я вязкости. Изменение вязкости контролируемой среды

IIpиВОдит к из>1енpнтло д iв)ic1111я 13а внутреттней nosrocrr3 c«льАона, среднее 55 значение котарага Зависит ат степени нарушения соас»аст: c»cтемь; сопла

Пнта»ИЯ вЂ” ПРИЕМ.IOO CОПЛO::, СЛЕ.11)т:»тельно, ат величины амплитуды колебаний чувствительнага занда, которая определяется вязкостью среды, Пневматический генератор отдел.-н от чувствителъ»ага зонда и контролируемой среды посредством разделительной мембраны, выполненной в виде упругой пружины f2) .

Однако известный вискозиметр обладает недостаточной точностью, что обусловлено наличием разделительной мембраны, которая вносит погрешность в апериодичность движения зонца, а последняя зависит ат давления контролируемой среды. Кроме того, нестабильность давления питания входит в функцию преобразователя вискозиметра с полным несом, что также по,тижает точность измерений и увеличивает требования к устройству стабилизации давления питаюшего воздуха.

Цель изабрете»ия — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в колебательный висказиметр, содержащий корпус для контролируемой среды, чувствитель»ый зонд с закрепле»ным на нем штоком, а также пневматический генератор колебаний, который для создания прямолинейного ко.тебательнага движения чувствительнага зонда выполнен в виде первого сильфа»а, один торец ка-.араго соединен с одной стенкой корпуса, а другой падВижный ТОрец штакОм и системОЙ приемное сопла — сопла пита»ия. уста навлен»ой перпспдикулярно оси сильфана, причем приемное сопла соединено с вттутренней полостью этогo сильфана, дополнительно введены концентрически расположент ые один в другом два сильфана, одни торцы которого соединены с противоположной стенкой карпу. са, а другие подвижные zoI>irtr ггосрер,— ствам штока соединены между собой, причем шток ввпал»ен в тзиде трубки, абеспечиваюшей связь вттутрс.»ней полоcтп первого сильфана с приемным соплам и чере п»евмати-Ieñêèé дгасcesII. :. BH тpe»ireé пo»ocirbB, образованной ко»центр -тчески расположенными сильфонами, причем .тувствительный зонд, ттп ок и сильфсны расположены в корпусе для контролируемой среды.

На чертеже представлена схема аписьваемога »иск<)зтгметра.

Он садер)кит чувстттитеттьный за»д 1, закрепленный»а штоке 2, —,eorrerrqra35

3 1140 кулярный последнему. Шток 2 выполнен в виде трубки и жестко связан с подвижными торцами сильфонов 3-5, другие торцы которых герметично соединены с корпусом б. Шток 2 обеспечивает связь внутренней полости сильфона 3 с приемным соплом 7 и через пневматический дроссель 8 с внутренней полостью, образованной концентрически расположенными сильфонами 4 и 5.

Перпендикулярно оси штока 2 против приемного сопла 7 установлено сопло

9 питания, которое соединено с корпусом 6 и к которому подведено давление. 15

Вискоэиметр работает следующим образом.

При подаче давления сжатого воздуха на сопло 9 питания воздух от приемного сопла 7 поступает во внутреннюю полость сильфона 3, повышая там давление. При повышении давления подвижный торец сильфона 3, а следовательно, и чувствительный зонд 1 перемещаются вверх вдоль оси штока, нарушая соосность системы сопло питания — приемное сопло. Нарушение соосности приводит к понижению давления во внутренней полости сильфона 3 и восстановлению соосности системы. Это повторяется периодически, совершая гармончческие колебательные движения чувствительного зонда 1.

Отрицательная обратная связь, обеспечивающая увеличение стабильности работы вискозиметра и уменьшение влияния нестабильности давления питающего сжатого воздуха на точность измерений, образована пневматическим дросселем 8 и внутренней

40 полостью между соосно расположен007 4 ными сильфонами 4 и 5, которая соединяется через упомянутый дроссель с внутренней полостью сильфона 3.

Сильфоны 3 и 4 имеют одинаковые эффективные площади, что исключает влияние давления контролируемой среды на частоту колебаний зонда, а следовательно, и на точность измерений.

Полное размещение чувствительного зонда, штока и сильфонов в контролируемой среде исключает влияние нестабильности окружающей среды на точность измерений. При работе вискозиметра во внутренней полости сильфона 3 возникает избыточное давление, среднее значение которого зависит от степени нарушения соосности системы сопло питания — приемное сопло и, следовательно, от величины амплитуды колебаний зонда 1. Величина амплитуды колебаний изменяется из-за изменения вязкости контролируемой среды. Это давление является измеряемой величиной, по которой судят о вязкости, так как изменение вязкости приводит к изменению этого давления. . Испытания вискозиметра показали надежность его работы в условиях изменяющегося давления контролируемой жидкости в пределах 0-4 кгс/см2 и подтвердили возможность применения узкодиапазонного прибора с диапазоном измерения 3000-5500 сП.

Изобретение позволяет повысить. точность измерения вязкости и улучшить качество автоматического контроля и управления технологическими процессами в химической и нефтехимической промышленности, 1140007

Составитель Л. Макальский

Редактор К. Волощук Техред С.Легеза

Корректор С. Шекмар

Подписное

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

Заказ 254/32 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5