Ротационный электровискозиметр

 

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидкостей . Цель изобретения - повьшение точности измерений и расширение технологических возможностей. Вход цифрового преобразователя через селектор 20 импульсов подключен к выходу логического устройства 19 сравнения частот. Выход логического устройства 19 через ключ соединен с обмоткой электродвигателя 8 внутреннего цилиндра . На валу цилиндра 10 закреплен датчик 17 числа оборотов вала. Выход датчика 17 через формирователь 15 и цепь 18 коррекции подключен к логическому устройству 19, второй вход его подключен к логической переключающей схеме 12. 1 ил. N: « а со ел ч|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 G 01 11 I I/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3823045/24-25 (22) 05 ° 12.84 (46) 15.12.86, Бюл. 11 46 (71) Пензенский политехнический институт (72) Ю.И.Климухин, С.М.Телегин, С.А.Гантман и Е.Н.Теслик (53) 532.137(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 283678, кл. 0 Ol N 11/14, 1970..

Авторское свидетельство СССР

Ф 1055995) кл. G Ol 11 11/14, 1983. (54) РОТАЦИОННЬ1Й ЭЛЕКТРОВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидкос„„SU„„1276957 А 1 тей. Цель изобретения — повьппение точности измерений и расширение технологических воэможностей. Вход цифрового преобразователя через селектор 20 импульсов подключен к выходу логического устроиства 19 сравнения частот. Выход логического устройства

l9 через ключ соединен с обмоткой электродвигателя 8 внутреннего цилиндра, На валу цилиндра 10 закреплен датчик 17 числа оборотов вала, Выход датчика 17 через формирователь

15 и цепь 18 коррекции подключен к логическому устройству 19, второй вход его подключен к логической пес реключающей схеме 12. 1 ил. Cl!

276957

Изобретение относится к устройствам для непрерывного измерения вязкости жидкостей и предназначено для исследования реологических характеристик керметных паст и других не- 5 ньютоновских жидкостей в процессе их структурных превращений.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширения технологических возможностей.

На чертеже приведена структурная схема ротационного электровискозиметра.

Схема электровискозиметра включает генератор 1 опорной частоты, подключенный к входам делителя частоты

2, управляемого делителя 3 частоты, цифрового преобразователя 4 и двух схем управления 5 и 6 электродвигателями 7 и .8 внешнего и внутреннего

20 воспринимающего цилиндров 9 и 10, схему синхронизации ll, подключенную к выходу делителя 2 частоты и соединенную с логической переключающей

25 схемой 12, коммутируемым источником

13 тока и процессором 14. Схемы 5 и

6 выполнены по аналогичной схеме и содержат формирующие устройства 15, на входы которых подключены дискретные датчики 16 и 17. Формирующее устройство 15 соединено с дискретным устройством 18 коррекции, которое в свою очередь связано с генератором 1 опорной частоты и логическим устройством 9 сравнения частот. Второй 35 вход логического устройства 19 частот подключен к выходу логической переключающей схемы 12. Выход логического устройства 19 сравнения частот соединен через селектор 20 импульсов со входом цифрового преобразователя 4 и через электронный ключ

21 с обмоткой якоря электродвигателя 8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10. Выход коммутируемого источника 13 тока соединен со статорной обмоткой асинхронного электродвигателя 22, вал которого соединен с валом электродвигателя 8. К процессору 14 подключен индикатор 23 вяз- 50 кости.

Ротационный электровискозиметр работает следующим образом.

Импульсы опорной частоты, вырабатываемые генератором 1, поступают 55 на один из входов управляемого делителя частоты 3, цифрового преобразо— вателя 4, делителя 2 частоты, дис » гК» либо с частотой частота генератора 1 опорной частоты; частота на выходе делителя

2 частоты; коэффициент деления делителя 2 частоты; частота на выходе управляемого делителя 3 частоты; где fq

И вЂ” цифровой код на управляющей шине управляемого дели- теля 3 частоты, соответствующий коэффициенту деления необходимого для получения частоты импульсов, Этими импульсами запускается логическое устройство 19 сравнения частот и на его выходе появляется постоянное напряжение, которым открывается электронный ключ 21 и на якоре электродвигателя 8 под воздействием тока создается момент, который раскручивает ротор и закрепленный на нем дискретный датчик !7. Когда чакретного устройства 18 коррекции в схемах управления приводами 6 и 5 и процессора !4.

Коэффициент деления, соответствующий желаемой скорости сдвига, задается кодом через входную шину управляемого делителя 3 частоты.

С выхода делителя 2 частоты импульсы с частотой, равной номиналЬной частоте f вращения электродвигателей 7 и 8, поступают на вход схемы управления приводом 5, на импульсный вход логической переключающей схемы

12 и на вход схемы ll синхронизации. Схема 6 управления приводом, как и схема 5 управления привбдом, выполнены по схеме импульсной системы управления электроприводом постоянного тока с дискретным управлением.

На второй вход логической переключающей схемы 12 (ЛПС) поступают импульсы с управляемого делителя 3 частоты. На выходе ЛПС 12, подключенном к входу логического устройства

l9 сравнения частот (ЛУС) схемы управления приводом 6, в зависимости от сигнала на управляющем входе ЛПС

12, подаваемого со схемы синхронизации 11, могут быть импульсы с частотойй

1? 76957

Где Е, — коэффициент зави(яший От геометрических размеров цилиндров 9 и 10; — измеряемая вязкость;

5 W — угловая частота вращения

1 внутр ение r o в о спрн нимающе го цилиндра 10;

Ы вЂ” угловая частота вращения

2 цилиндра.

10 Момент вязкого трения М восприЦ нимается электродвигателем 8 как момент нагрузки, который на выходе селектора импульсов 20 представляется в виде длительности импульсов и

15 подается на вход цифрового преобразователя 4, с выхода которого в виде частоты пропорциональной этому моменту поступает на вход процессора 14 в виде N =К /T

f 3 f

На одном валу с электродвигателем

8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10 закреплен ротор асинхронного электродвигателя 22, в обмотки статора которого подается стабилиэиро5 ванный постоянный ток от KOMMjjTHp7åмого источника 13 тока при поступлении разрешающего сигнала со схемы ll синхронизации. В этом случае на электродвигатель действует тормозной моО мент и на выходе ЛУС 19 частот и далее выходе селектора 20 импульсов и входе цифрового преобразователя 4 появляются импульсы длительностью стота импульсов с дискретного датчика 17, подаваемых через дискретное устройство 18 коррекции на второй вход логического устройства 19 сравнения частот, достигнет частоты импульсов, подаваемых с выхода логической переключающей схемы 12, на выходе ЛУГ 19 частот возникает импульсное напряжение с частотой,.равной частоте с выхода ЛПУ 12 и длительностью, пропорциональной моменту нагрузки на валу электродвигателя 8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10. Этими импульсами регулярно открывается электронный ключ 21 и на обмотку якоря электродвигателя 8 подается напряжение, среднее значение которого достаточно для поддержания заданной частоты вращения кодом на управляющем входе управляемого делителя 3 частоты.

В случае превышения частоты импульсов, поступающих с датчика 17 по сравнению с частотой импульсов, поступающих с выхода логического уст- 2 ройства 12 переключения, на выходе

ЛУС 19 частот отсутствует напряжение и электроиный ключ 21 отключает напряжение, подаваемое на якорь электродвигателя 8, тем самым снижается частота вращения вала электродвигателя 8 и дискретного датчика

17 и устанавливается заданная скорость вращения. При этом дискретное корректирующее устройство 18 расширяет импульсы, поступающие на второй вход ЛУС 19 частоты с целью снижения времени переходного процесса, вызванного изменением нагрузки на валу электродвигателя 8.

Аналогично работает и схема 5 уп40 равления приводом, на один из входов логического устройства сравнения частот которой поступают импульсы с выхода делителя 2 частоты, а на второй вход ЛУС вЂ” с выхода дискретного датчика 16.

Таким образом, путем изменения управляющего кода на управляющем входу ЛПС можно регулировать частоту вращения вала электродвигателя 8, задавая тем самым требуемую скорость сдвига исследуемого материала °

Момент вязкого трения.пропорционален величине вязкости при постоянной разности скоростей внутреннего воспринимающего и внешнего цилиндров

10 и,9.

М =К 1(Ы -» ), 2

+T где Т, — длительность импульса без подключения асинхронного электродвигателя 22;

Т вЂ” длительность импульса вы2 званная дополнительной нагрузкой.

Соответственно на выходе цифрового преобразователя 4 появляется код

Ь1 КЗ/Т +Т 2

Если же по сигналу схемы ll синхронизации угловая частота вращения электродвигателя 8 равна угловой частоте вращения электродвигателя 7, т, е ° V, =112, тогда появившаяся длительность импульса на выходе селектора

20 импульсов будет соответствовать вязкому трению Y.. 0. Таким образом, и код цифрового йреобраэователя 4-Ю целиком определяе-.ся аддитивными погрешностями всех вместе взятых блоков электровискоэиметра.

Схема I1 синхронизации обеспечивает последовательную работу электро1276957

Формула изобретения

К (X„ e(V,-Û,)+M,+M,) %

N Л 1

К М, 3 M,+1 тродвигателя внутреннего воспринимающего цилиндра, на валу которого закреплен дискретный датчик числа оборотов вала., а выход датчика числа оборотов вала через формирующее устройство, дискретное устройство коррекции подключен к одному из входов логического устройства сравнения частот, второй вход логического устройства сраввения частот подсоединен к выходу логической переключающей схемы.

N M/ я

Составитель В,Вощанкин

Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук . Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6659/35 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4, 1 вискозиметра в трех описанных выше режимах (для каждой скорости сдвига измеряемой жидкости), при которых цифровой код на входной шине процессора 14 определяется соответственно где М вЂ” максимальный момент электродвигателя 8;

M — момент трения в подшипни4 ках;

М вЂ” нормированный тормозной моо мент асинхронного электродвигателя 22;

N — аддитивная погрешность цифроо вого преобразователя 4.

Поскольку цель изобретения достигается путем вычисления аддитивной и мультипликативной погрешностей электровискозиметра, то достаточно

30 приведенных выражений для вычисления вязкости. Это обеспечивается процессором 14, вычисляющим вязкость согласно зависимости

Результат вычисления выводится на индикатор 23 и параллельно может быть40 выведен на схему управления технологическим процессом.

Ротационный электровискоэиметр, содержащий внешний цилиндр, внутренний воспринимающий цилиндр, соединенный с воспринимающим электродвигателем и асинхронным электродвигателем, дополнительный электродвигатель привода внешнего цилиндра, генератор опорной частоты, схему измерения, на выход которой подключен процессор, схему управления приводами и датчик положения ротора электродвигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения расширения техноло-. гических воэможностей, он снабжен цифровым преобразователем, селектор импульсов, логическим устройством сравнения частот, электронным ключом, формирующим устройством,дискретным устройством коррекции и логической переключающей схемой, причем вход цифрового преобразователя через селектор импульсов подключен к выхо-. ду логического устройства сравнения частот„ выход логического устройства сравнения частот через электронный ключ соединен с обмоткой якоря элек