Вискозиметр

 

Изобретение относится к технике измерения вязкости и позволяет повысить точность измерения вязкости жидких сред. Исследуемое вещество под действием организованного перепада давления на сменном капилляре поступает через него в измерительную камеру, вытесняя при этом находящийся в ней воздух, который подается в накопительную емкость генератора изменяющегося давления. Угол наклона выходной характеристики генератора изменяющегося давления зависит таким образом от расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры, а значит и от вязкости исследуемого вещества. А так как для каждого цикла измерения время формирования выходного сигнала генератора изменяющегося давления одинаково и постоянно, то величина давления, полученного на выходе генератора в конечный момент его работы, непосредственно отражает вязкость исследуемого вещества. Для устранения температурной погрешности измерения в накопительную емкость генератора помимо воздуха, вытесняемого из измерительной камеры, подается воздух через сменное ламинарное сопротивление , помещенное в измерительную среду. При изменении температуры исследуемого вещества расход воздуха через сменное ламинарное сопротивление меняется таким образом, что компенсирует изменение расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 G 01 N 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ь ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3955147/24-25 (22) 23.09.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (72) Б. Ю. Петров, А. И. Павловский, Б. Б. Булгаков, М. В. Лукинюк, А. В. Вишневецкий и Ю. Н. Борейко (53) 532.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1157403, кл. G 01 N 11/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1151860, кл. G 01 N 11/08, 1983. (54) ВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к технике измерения вязкости и позволяет повысить точность измерения вязкости жидких сред. Исследуемое вещество под действием организованного перепада давления на сменном капилляре поступает через него в измерительную камеру, вытесняя при этом находящийся в ней воздух, который подается в накопительную емкость генератора изменяющегося давления. Угол наклона выходной

„„SU„„> 285352 характеристики генератора изменяющегося давления зависит таким образом от расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры, а значит и от вязкости исследуемого вещества. А так как для каждого цикла измерения время формирования выходного сигнала генератора изменяющегося давления одинаково и постоянно, то величина давления, полученного на выходе генератора в конечный момент его работы, непосредственно отражает вязкость исследуемого вещества. Для устранения температурной погрешности измерения в накопительную емкость генератора помимо воздуха, вытесняемого из измерительной камеры, подается воздух через сменное ламинарное сопротивление, помещенное в измерительную среду.

При изменении температуры исследуемого вещества расход воздуха через сменное ламинарное сопротивление меняется таким образом, что компенсирует изменение расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры. 3 ил.

1285352

1

Изобретение относится к измерению вязкости жидких и газообразных сред и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения из снимаемого сигнала температурной составляющей и погрешности, связанной с колебаниями давления исследуемого вещества в трубопроводе.

На фиг. 1 схематически изображен вискозиметр; на фиг. 2 — блок памяти; на фиг. 3 — циклограмма работы вискозиметра.

Викозиметр содержит чувствительный элемент в виде сменного капилляра 1, соединенного с нижней частью измерительной камеры 2, размещенной в трубопроводе 3 подачи исследуемого вещества. На трубопроводе 3 подачи установлен измеритель 4 давления, в камере которого формируется давление воздуха, равное давлению исследуемого вещества, воспринимаемому мембраной 5. Измерительная схема содержит задающий генератор 6, выполненный, например, в виде трехмембранного реле. Генератор 6 задает период измерения вискозиметра. Выход задающего генератора 6 через импульсатор 7, выполненный, например, в виде трехмембранного реле, подключен к реле 8 запуска генератора 9 изменяющегося давления, выполненного в виде повторителя со сдвигом, сопло которого через емкость 10 подключеьо к входу повторителя 11.

Выход повторителя 11 подключен к входу блока 12 памяти, управляющий вход которого подключен к выходу задающего генератора 6. Выход измерителя 4 давления подключен к управляющей камере генератора 9 и через сменное ламинарное сопротивление 13, размещенное в трубопроводе 3 подачи, к сопловой камере генератора 9. К этой же камере через нормально открытое сопло коммутирующего реле 14 подключена верхняя часть измерительной камеры 2, которая, в свою очередь, через нормально закрытое сопло коммутируюшегб реле 14 подключена к магистрали давления питания. Пневмосопротивление 15 служит для организации питания измеричеля 4 давления, а пневмосопротивление 16 — для организации питания повторителя 11.

Вискозиметр работает следующим образом.

При появлении нулевого импульса на выходе задающего генератора 6 коммутирующее реле 14 подключает к измерительной камере 2 сопловую камеру генератора 9, в которой формируется давление Р = Р .— — ЛР. Таким образом, на сменном капилляре 1 формируется перепад давления, не зависящий от колебаний давления исследуемого вещества в трубопроводе 3 подачи. Под действием этого перепада давления иссле5

50 дуемое вещество начинает поступать из трубопровода 3 подачи в измерительную камеру 2 через сменный капилляр 1. При появлении импульса P- О появляется сигнал

Р..=О на выходе импульсатора 7, по которому реле 8 запуска отсекает емкость 10 и вход повторителя 11 генератора изменяющегося давления от атмосферы, и на его выходе начинает нарастать давление Р ..

Скорость нарастания этого давления зависит от расхода воздуха через сменное ламинарное сопротивление 13 (этот расход остается постоянным при неизменной температуре исследуемого вещества за счет поддержания на сопротивлении 13 постоянного перепада давления) и расхода воздуха, вытекаемого из измерительной камеры 2 поступающим в нее через сменный капилляр 1 исследуемым веществом, так как при появлении расхода воздуха из измерительной камеры 2 генератор 9 сбрасывает его через свое сопло в емкость 10 и на вход повторителя 11, стремясь удержать давление в сопловой камере на уровне, заданном величиной давления в управляющей камере. Таким образом, скорость нарастания давления Р », т. е. угол наклона выходной характеристики генератора изменяющегося давления, зависит от скорости поступления исследуемого вещества в измерительную камеру 2 и, в конечном счете, от вязкости исследуемого вещества.

Давление Р ; поступает на вход блока 12 памяти, который открывается в момент появления импульса Р :=О. При появлении на выходе задающего генератора б импульса

Р"= 1 блок 12 памяти срабатывает, запоминает сформированную к этому моменту величину давления Р-.. и пропускает ее на выход вискозиметра в виде давления Рвых, При появлении импульса Р--=1 коммутирующее реле 14 отсекает измерительную камеру 2 от генератора 9 и подключает ее к магистрали давления питания. Это давление начинает вытеснять исследуемое вещество из измерительной камеры 2 через сменный капилляр l в трубопровод 3 подачи.

Через определенное время после появления импульса Р =1, заданное настройкой импульсатора 7, на его выходе появляется сигнал P--= l, который переключает реле 8 запуска. При этом емкость 10 и вход повторителя 11 генератора изменяющегося давления подключаются к атмосфере, давление

Рги» становится равным нулю, генератор изменяющегося давления готов к новому циклу измерения. Импульсатор 7 необходим для смещения во времени момента срыва работь1 генератора изменяющегося давления по отношению к моменту срабатывания блока 12 памяти.

При очередном появлении на входе задающего генератора 6 импульса Р"=О начинается новый цикл измерения. К этому моменту измерительная камера 2 освобожде1285352

3 на от исследуемого вещества. Таким образом, величина давления Р- формируется за время, прошедшее с момента запуска генератора изменяющегося давления и начала заполнения камеры 2 исследуемым веществом до момента ее запоминания блоком 12 памяти, Это время постоянно для всех циклов измерения, а так как угол наклона выходной характеристики генератора изменяющегося давления зависит от вязкости исследуемого вещества, то величина давления 10

Р-д в момент запоминания тоже зависит от вязкости. При этом изменение величины давления Р- в течение времени работы генератора изменяющегося давления не оказывает влияния на величину перепада давления на сменном капилляре 1.

При изменении температуры исследуемого вещества изменяется и его вязкость, а следовательно, его расход через сменный капилляр 1 и расход воздуха, поступающего 2О в генератор изменяющегося давления из измерительной камеры 2. Однако при изменении температуры исследуемого вещества проводимость сменного ламинарного сопротивления 13, помещенного в трубопровод 3 по11ачи, изменяется таким образом, что измерение расхода воздуха через него компенсирует изменение расхода воздуха, вытесняемого из камеры 2 поступающим в нее исследуемым веществом, и суммарный расход воздуха на входе в сопловую камеру генератора 9 не изменяется (при изменении температуры исследуемого вещества, расход воздуха из камеры 2 изменяется в одну сторону, а расход воздуха через ламинарное сопротивление 13 — в другую), т. е. угол наклона выходной характеристики генератора изменяющегося давления остается постоянным. Следовательно, постоянной остается величина давления P- в момент запоминания ее блоком 12 памяти. Так устраняется погрешность измерения вязкости исследуемого вещества, связанная с изменением его температуры.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий трубопровод подачи исследуемого вещества, камеру для исследуемого вещества и связанный с ней трубопроводом подачи сменный капилляр, задающий генератор и связанный с ним через реле запуска генератор изменяющегося давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения из снимаемого сигнала температурной составляющей и погрешности, связанной с колебаниями давления исследуемого вещества в трубопроводе, вискозиметр дополнительно содержит коммутирующее реле, измеритель давления, сменное ламинарное сопротивление, помещенное в трубопровод подачи, блок памяти и импульсатор, причем верхняя часть камеры для исследуемого вещества соединена с сопловыми камерами коммутирующего реле, к управляющему входу которого подключен выход задающего генератора, выход задающего генератора подключен к управляющему входу реле запуска генератора, изменяющегося давления через импульсатор, выход задающего генератора подключен к управляющему входу блока памяти, один вход генератора изменяющегося давления, управляющий величиной давления на втором входе генератора, соединенном с нормально открытым соплом коммутирующего реле, подключен к выходу измерителя давления, к которому через сменное ламинарное сопротивление подключен второй вход генератора изменяющегося давления, выход генератора изменяющегося давления подключен к входу блока памяти, нормально закрытое сопла коммутирующего реле подключено к магистрали давления питания.

1285352

Фиг Z зг

Рык

Puz,у

Составитель В. Вощанкин

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 7589)45 1 ираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4