Устройство для измерения вязкости жидкостей

 

устройства ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ по авт.св. № 1075120, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерения при работе с жидкостями , образующими на поверхности капилляра прочные пленки, оно дополнительно содержит емкость с двумя штуцерами, регулятор уровня жидкости, пульсирующее пневмосопротивление , задатчик и гибкий шланг, а игла имеет полый канал, причем нижний штуцер емкости гибким шлангом соединен с верхней частью иглы, верхний штуцер.емкости через регулятор уровня соединен с трубопроводом подачи растворителя, выход первого реле соединен с входом управления регулятора уровня, а выход второго реле соединен с входом управления пульсирующего пневмосопротивления, вход которого соединен с задатчиком, а выход - с (Л емкостью.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEOlYS JlHH ()9) (lk) 4рц G 01.М 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г0СУДМРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРИ ЕНИЙ И OTHPblTMA (61) 1075120 (21) 3727044/24-25 (22) 16. 04. 84 (46) 23.05.85. Бюл. В 19 (72) В.И. Бодров, И.В. Кочетов, Т.Я. Лазарева, И.М. Мордасов, А.В. Трофимов и В.Н. Шамкин (71) Тамбовский институт химического машиностроения (53) 532.13? (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1075120, кл. С 01 N. 11/14, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ по авт.св.

11 1075120 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности измерения при работе с жидкостями, образующими на поверхности капилляра прочные пленки, оно дополнительно содержит емкость с двумя штуцерами, регулятор уровня жидкости, пульсирующее пневмосопротивление, задатчик и гибкий шланг, а игла имеет полый канал, причем нижний штуцер емкости гибким шлан.гом соединен с верхней частью иглы, верхний штуцер. емкости через регулятор уровня соединен с трубопроводом подачи. растворителя, выход первого реле соединен с входом управления регулятора уровня, а выход второго реле соединен с входом управления пульсирующего пневмосопротивления, вход которого соединен с задатчиком, а выход — с емкостью.

1 )7404

Изобретение относится к приборостроению, точнее к устройствам для контроля физико-химических характеристик жидких сред1 в частности к устройствам для измерения вязкости, и может найти применение в системах контроля и управления химичес-. кими процессами.

По основному авт.св. У 1075120 известно устройство для измерения 10 вязкости жидкостей, содержащее измерительный сосуд, снабженный клапаном, установленным в нижней его части, капилляром, расположенным в центре подпружиненного затвора кла- 15 пана, и иглой, имеющей упор и соединенной с мембраной исполнительного ме..анизма, сочлененного с измерителем времени истечения в виде преобразователя силы, выход которого через 20 двухпоэиционный регулятор и импульсатор соединен как с входом вторичного прибора, так и с камерой управления первого пневмореле, выход которого соединен через нижнюю камеру испол- 25 нительного механизма с измерительным сосудом, выход двухпоэиционного регулятора также соединен с каме. рой управления второго пневмореле, выход которого соединен с верхней камерой исполнительного механизма, а сопла пневмореле подключены к линиям давления различного уровня

Однако устройство обладает недостаточной надежностью измерения вязкости жидкостей 9 склОнны к образованию на поверхности капилляра трудно счищаемых пленок. Тогда при движении вниз иглы не происходит пол. ного очищения капилляра. Процесс изме. рения времени истечения жидкости происходит через капилляр, диаметр которого отличается от расчетного.

Это является источником погрешности измерения. Возможно и полное закрытие пленкой капилляра, что приводит к отказу устройства.

Цель изобретения - повышение надежности измерения при работе с жидкостями, образующими на поверхности капилляра прочные пленки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения вязкости жидкостей, содержащее измерительный сосуд, снабженный кла- 55 паном, установленным в нижней его части, капилляром, расположенным в центре подпружиненного затвора клапана, и иглой, имеюшей упор и соединенной с мембраной исполнительного механизма, сочлененного с измерителем времени истечения в виде преобразователя силы, выход которого через двухпозиционный регулятор и импульсатор соединен как с входом вторичного прибора, так и с камерой управления первого пневмореле,выход которого соединен через нижнюю камеру исполнительного механизма с измерительным сосудом, выход двухпоэиционного регулятора также соединен с камерой управления второго пневмореле, выход которого соединен с верхней камерой. исполнительного механизма, а сопла пневмореле подключены к линиям давления различного уровня, дополнительно введены емкость с двумя штуцерами, peryлятор уровня жидкости, пульсирующее пневмосопротивление, задатчик и гибкий шланг, а игла имеет полый канал, причем нижний штуцер емкости гибким .шлангом соединен с верхней частью иглы,, верхний штуцер емкости через регулятор уровня соединен с трубопроводом подачи растворителя, выход первого реле соединен с входом управления регулятора уровня, а выход второго реле — с входом управления пульсирую- . щего пневмосопротивления, вход ко- тОрОГО сОединен с задатчикОИ, а выход — с емкостью, На чертеже приведено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения вязкости жидкостей содержит измерительный сосуд 1, иглу 2, соединенную с мембраной исполнительного механизма 3, импульсатор 4, соединенный с вторичным прибором (не показан). Исполнительный механизм 3 сочленен с измерителем времени истечения в виде преобразователя 5 силы, выход которого через двухпоэиционный регулятор 6 подключен к входу импульсатора 4, выход которого также соединен с камерой управления первого пневмореле 7, соединенного через нижнюю камеру исполнительного механизма 3 с измерительным сосудом 1. Выход двухпозиционного регулятора 6 также подключен к камере управления второго пневмореле 8, выход которого соединен с верхней камерой исполнительного механизма 3. Сопла пневмореле 7 и 8 подключены к линиям давления различного уровня — избыточного давления Р, и ваккума 1„ Измерительный сосуд имеет кромки 9, в которые упирается.затвор 10, имеющий капилляр 11, расположенный в центре затвора 10, подпружиненного пружиной 12. К мембране 13 исполнительного механизма 3 присоединена игла 2 с упором 14, в нижней камере которо го установлена пружина 15. Клапан

16 установлен в нижней части сосуда 1. Нижний штуцер емкости 17 соединен гибким шлангом 18 с верхней частью иглы 2 имеющей полый канал 19, а верхний штуцер емкости

17 через регулятор 20 уровня жидкости соединен с трубопроводом подачи жидкости. Выход первого пневмореле 7 соединен с входом управления регулятора 20, а выход второго пневмореле 8 — с входом управления пульсирующего пневмосопротивления

21, вхсд которого соединен с задатчиком 22, а выход — с емкостью 17.

Устройство работает следующим образам.

В начальный момент времени жидкость в измерительном сосуде 1 отсутствует.На выходе преобразователя 5 силы (Р ) давление минимального уровня. Поэтому на выходе двухпозиционного регулятора 6 (Р ) сигнал равен нулю (регулятор 6 имеет настройку на максимум) . Под давлением подпора мембранные блоки пневмореле 7 и 8 опускаются вниз. В верхнюю камеру исполнительного механизма 3 через открытое сопло пневмореле 8 подается избыточное давление P„ a s нижнюю камеру через открытое сопло пневмореле 7— вакуум Р Под действием давления и мембрана 13 опускается вниз, нижняя часть иглы 2 входит в капилляр 11, и растворитель из емкости

17 через полый канал 19 поступает . на стенки капилляра 1t растворяя полимеризационную пленку измеряемой жидкости. Игла 2 счищает продукты растворения со стенок капилляра !1.

Для того, чтобы иэ емкости 17 в капилляр 11 за один цикл очистки поступала заданная порция растворителя, используется регулятор 20, пульсирующее пневмосопротивление

21 и эадатчик 22. В емкости 17 устанавливаем требуемый уровень

11S7404 растворителя. С помощью задатчика

22 устанавливают требуемую порцию воздуха, накапливаемую в пульсирующем пневмосопротивлении 2!.

При Р = 1и зта порция воздуха проходит в емкость 17 и повышает давление в ней. Под действием этого давления заданная доза растворителя поступает через гибкий шланг 18, 1О полый канал 19 иглы 2 в капилляр 11 затвора 10 клапана 16.

B пульсирующем пневмосопротивлении 21 накоплена порция воздуха

2 17 ) ао где 0 — порция воздуха, накопленная в пульсирующем пнев20 мосопротивлении 21 — объем емкости пульсирующего пневмосопротивления 21; — универсальная газовая постоянная, 25 Π— абсолютная температура воздуха;

Р— давление на выходе задатчика 22.

При соединении емкости 17 с пуль3Q сирующим пневмосопротивлением 2 1 в ней устанавливается давление которое определяется выражением

- Р—:2 — — Р

Ф V V tV сЧ V eV е It 21

35 где Р давление воздуха в емкости 17 до соединения;

М вЂ” объем воздушного пространства в емкости 17 под растворителем.

Под действием разности давлений — P

Упор 14 иглы 2 перемещает вниз затвор 10, отодвигая его от кромок 9. Жидкость через образованное отверстие под действием разности давлений в аппарате и в сосуде 1 начинает натекать в измеритель.. ный сосуд 1.

По иере поступления жидкости в сосуд 1 давление на выходе лреобS5 разователя 5 силы возрастает. Как только в сосуд 1 натечет заданное количество жидкости, давление Pg на выходе регулятора 6 становится

1157404 равным единице. Под действием сигнала Р, = t мембранный блок пневмореле 8 поднимается вверх и в верхнюю камеру исполнительного механизма 3 поступает вакуум Р>, Под действием пружины 15 мембрана 13 и игла 2 поднимаются вверх. Пружина 12 поднимает затвор 10 вверх до кромок 9. Импульсатор 4 сдвигает передний фронт сигнала P = 1 на интервал времени, необходимый для поднятия вверх затвора t0.

После окончания времени задержки давление на выходе устройства становится равным единице. Под действием сигнала Р„„„ = 1 мембранный блок пневмореле 7 поднимается вверх и давление Р„ подается в нижнюю камеру механизма 3. Начинается процесс измерения вязкости жидкости. Под действием избыточного давления контролируемая жидкость продавливается через капилляр 11.

Сигнал Р "- д приводит в действие

7 регулятор 20, который наполняет емкость 17 растворителем до первоначального уровня. Тем самым обеспечивается постоянство объема Vqp в момент соединения пульсирующего пневмосопротивления 2t и емкости 17.

Это обеспечивает постоянство дозы растворителя, поступающего в капилляр

По мере вытекания жидкости из измерительного сосуда 1 сигнал с выхода преобразователя 5 силы уменьшается. При достижении давлением минимального значения срабатывает регулятор 6 и на его выходе появля5 ется сигнал Р = О, что, в свою очередь, приводит к появлению на выходе устройства сигнала Р „ О.

Под действием подпора мембранные блоки пневмореле 7 и 8 опускаются вниз и.в верхнюю (нижнюю) камеру исполнительного механизма 3 подается давление „ Рь) Вновь начинается процесс заполнения измерительного сосуда 1 и чистка капилляра

Таким образом, процесс работы устройства складывается из трех составляющих: наполнение и чистка, закрытие затвора, измерение вязкости. В процессе работы устройства на

20 выходе образуются импульсы P =t

S il частота следования которых зависит от вязкости контролируемой жидкости.

Предлагаемое устройство позволя25 ет надежно работать с жидкостями, образующими на поверхности капилляра прочные пленки, вследствие того, что с помощью растворителя и иглы

4 лрочищается капилляр и не происхо30 дит его полная закупорка. В ряде случаев происходит повышение точности измерения за счет того, что каждый цикл измерения начинается при одинаковой величине диаметра капилляра °

1157404

Составитель В. Вощанкин

Техред С. Легеза Корректор И. Муска

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 3330/40

Тирам 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.> д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уитород, ул. Проектная 4