Датчик параметров жидкости

 

Изобретение относится к технике измерения вязкости и плотности жидкостей и касается измерителей, обеспечивающих автоматическое измерение. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений. За счет снижения скоростей движения зондов достигается повышение метрологических характеристик измерительной схемы. Датчик содержит два зонда, один из которых погружается, а другой всплывает в цикле измерения. Для управления скоростями движения зондов в схему датчика ввели два груза. Датчик выдает сигналы о временах прохождения каждым из зондов заданных участков траектории движения. Вычислительная машина по этим промежуткам оценивает скорости и ускорения зондов, а затем рассчитывает искомые вязкость и плотность жидкости. 1 ил. с @

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4059142/31-25 (22) 18.04.86 (46) 07.07.88,Бюл. Ф 25 (71) Ивановский инженерно-строительный институт (72) В.Й.Макаров, М.Л.Грузнов, Ю.М.Кулагин, Г.А.Фокин и Л.П.Грузнов (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 10522933, кл. С 01 N 11/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1318846, кл. С 01 Я 11/00. 1986. (54) ДАТЧИК ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к технике измерения вязкости и плотности жидкостей и касается измерителей, обеспечиваюших автоматическое измерение. (Я) 4 G 01 N 11/10 9 00

Цель изобретения — расширение функ циональных воэможностей н повышение точности измерений. За счет снижения скоростей движения зондов достигается повышение метрологических характеристик измерительной схемы. Датчик содержит два зонда, один из которых погружается, а другой всплывает в цикле измерения. Для управления скоростями движения зондов в схему датчика ввели два груза. Датчик выдает сигналы о временах прохождения каждым из зондов заданных участков траектории движения. Вычислительная машина по этим промежуткам оценивает . скорости и ускорения зондов, а затем а рассчитывает искомые вязкость и плотность жидкости. 1 ил, ! 0830!

Изобретение относится к технике измерения вязкости и плотности жид-! кости и касается измерителей обесУ печинающих автоматическое измерение вязкогти и плотности контролируемой жидкой среды ° !

Целью изобретения является расши-! рение функциональных возможностей

1 датчика за счет дополнительного изме- 10 рения плотности жидкости и повьппения ! точности измерений.

На чертеже изображена структурная схема датчика.

В состав датчика входят програм- 15 мное реле 1, управляющее работой элементов датчика и задающее ритм измерения, первый 2 и второй 3 зонды, воспринимающие воздействие жидкости и являющиеся чувствительными злемен- 20 тами датчика, первый 4 и второй 5 эондопроводники, на которых крепятся первый и второй зонды и которые обеспечивают движение зондов по заданным траекториям, первый 6 и второй 7 нап- 25 ранляющие ролики, направляющие движение зондопроводников, первая 8 и вто— рая 9 пружины, смещая направляющие

Ролики, обеспечивающие требуемое натяжение зондопроводников, первый 30 груз 10, снижающий скорость движения опускающего первого зонда 2, второй груз 11, обеспечивающий подъем второго зонда 3 в цикле измерения, первый

12 и второй 13 тросы, на которых крепятся грузы, первый 14 и второй 15

1 барабаны, направляющие движение зондопроводников и передающие воздейст-! вие грузов на зонды, первая 16 и вторая 17 электромагнитные муфты, кинематически связывающие оси первого 14 и второго 15 барабанов соответственнЬ с валами первого 18 и второго 19 электродвигателей, обеспечивающих приведение зондов в исходное положе- 45 ние перед очередным циклом измерения, первый 20 и второй 21 отметчики угла поворота, выдающие импульсные сигналы на соответствующие вьгходы датчика при повороте контролируемых бараба50 нов на заданные углы.

Элементы датчика взаимодействуют следующим образом.

Первый выход программного реле 1 подключен к первому 18 и второму 1 9

55 электродвигателям и первой 16 и второй 17 электромагнитным муфтам, а второй выход соединен с входами первого 20 и второго 21 отметчиков угла поворота. Первый зонд 2 закреплен на первом зондопроноднике 4, огибающем первый барабан !4 и первый направляющий ролик 6. Второй зонд 3 закреплен на зондопроводнике 5, огибающем нторой барабан 15 и второй направляющий ролик 7. Первая пружина смещая подвижный первый направляющий ролик 6, обеспечивает требуемое натяжение зондопронодника 4. Вторая пружина 9, смещая подвижный второй направляющий ролик 7, задает требуемое натяжение второго зондопроводника 5. Первый груз 10 с помощью первого троса 12 закреплен на первом барабане 14. Второй груз !1 с помощью второго троса 13 закреплен на втором барабане 15. Входная ось первой электромагнитной муфты 16 кинематически связана с валом первого электродвигателя 18, а ныходная ось — с валом первого барабана 14. Входная ось второй электромагнитной муфты 17 кинематически связана с валом второго электродвигателя 19 а выходная ось — с валом второго барабана 15. Первый отметчик 20 угла поворота, выход которого подключен к первому выходу датчика, контролирует вращение вала первого барабана 14. Второй отметчик 21 угла поворота, выход которого соединен с вторым выходом датчика, контролирует вращение вала второго барабана 15.

Датчик работает следующим образом.

После включения датчика в работу программное реле 1 через заданные промежутки времени последовательно переходит в одну из трех возможных позициие

В первой позиции осуществляется подготовка датчика к очередному циклу измерения.. Появляющееся напряжение на первом выходе программного реле 1 включает в.работу первый 18 и второй 19 электродвигатели, первую

16 и вторую 17 электромагнитные муфты. Срабатывающие первая электромагнитная муфта 16 кинематически связывает первый электродвигатель 18 с первым барабаном 14, а вторая электромагнитная муфта 17 — второй электродвигатель 19 с вторым барабаном

15. Под воздействием электродвигателей начинают вращаться валы барабанов, что приводит к подъему первого зонда 2 и опусканию второго зонда 3.

Одновременно из-за наматывания на ба3 4I !8 рабаны первого !2 и второго 13 тросов осуществляется опускание первого груза 10 и подъем второго груза 11.

Программное реле находится в первой позиции промежуток времени, достаточный для подъема первого зонда 2 и второго груза ll на требуемую высоту и для опускания на необходимую высоту второго зонда 3 и первого груза 10. После этого оно переходит во вторую позицию. Напряжение с его первого выхода снимается. Появляется напряжение на его втором выходе. Первая 16 и вторая !? электромагнитные !5 муфты 17 отсоединяют от электродвигателей первый 14 и второй 15 барабаны.

Напряжение с второго выхода программного реле включает в работу первый

20 и второй 21 отметчики угла поворо-10 та.

После этого начинается непосредственно процесс измерения параметров жидкости. Первый зонд 2 под действием собственного веса начинает дви гаться вниз. Первый груз 10 снижает скорость движения первого зонда 2, вес второго груза ll выбирается большим веса второго зонда 3, поэтому последний начинает двигаться вверх с малой скоростью. Движение зондов сопровождается вращением первого 14 и второго 15 барабанов. При этом после каждого очередного поворота соответствующего барабана на заданный угол происходит срабатывание первого

20 или второго 21 отметчика угла поворота. При этом отметчиками формируются импульсные .сигналы, выдаваемые на первый или второй выход датчи-40 ка. С этих выходов сигналы принимаются вычислительной машиной, совместно с которой работает датчик. Ею с высокой точностью измеряются времена приема сигналов, коды которых, совместно45 с кодами выходов датчиков, выдавших сигналы, записываются в специальных массивах памяти.

По истечении промежутка времени, в течение которого зонды проходят требуемый участок траектории движения, программное реле переходит в третью позицию, в которой находится до начала следующего цикла измерения.

Напряжения на обоих выходах програм«Ol 4 много реле в этом режиме отсутствуют.

Собранная 3ВМ в очередном цикле измерения информация позволяет оценить ускорения и скорость движения зондов. На основе полученных результатов затем рассчитываются искомые вязкость и плотность контролируемой жидкости. Методика расчета указанных параметров особенна проста, если в процессе движения зондов они переходят в режим равномерного движения.

Формула изобретения

Датчик параметров жидкости, содержащий программное реле, зонд, зондопроводник, барабан, подпружиненный направляющий ролик, отметчик угла поворота и электродвигатель, вход которого соединен с первым выходом программного реле, вход и выход отметчика угла поворота подключены к второму выходу программного реле и первому выходу датчика соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей датчика за счет до" полнительного измерения плотности жидкости и повышения точности измерений, в него введены первый и второй грузы, трос, электромагнитная муфта и дополнительные зонд, зондопроводI ник, барабан, направляющий п«здпружиненный ролик, трос, электродвигатель, электромагнитная муфта, отметчик угла поворота, причем вход дополнитель" ного электродвигателя соединен с первым выходом программного реле, вход и выход дополнительного отметчика угла поворота подключены к второму выходу программного реле и второму выходу датчика соответственно, входные и выходные оси электромагнитной муфты и дополнительной электромагнитной муфты кинематически связаны с осями электродвигателя и дополнительного электродвигателя, барабана и дополнительного барабана соответственно, первый и второй грузы с помощью троса и дополнительного троса закреплены на барабане и дополнительном барабане соответственно.

Составитель В.Вощанкин

Редактор И.Николайчук Техред М.Дидык Корректор H.Муска

Заказ 3303/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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