Вибрационный вискозиметр
Изобретение относится к вибрационным вискозиметрам. Для повышения точности измерения вязкости и упрошения обработки результатов вискозиметр снабжен идентичным основному, но не демпфированным средой датчиком. Следяш.ая система поддерживает одинаковые колебания основного и дополнительного датчиков. О вязкости жидкости судят по разности напряжений , которые необходимо подавать на входы основного и дополнительного датчиков . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 N 11/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4200614/24-25 (22) 27.02.87 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (711 Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (72) 3. П. Шульман, В. И. Кордонский, И. В. Прохоров, С. А. Демчук и В. А. Кузьмин (53) 532.137 (088.8) (56) Соловьев А. Н., Каплун А. Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкости. Новосибирск: Наука, 1970, с. 33 — 41, 88 — 90.
Крутин В. Н. Колебательные реометры.
М.: Машиностроение, 1985, с. 21, 26-27.
SU„„1413486 А 1 (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к вибрационным вискозиметрам. Для повышения точности измерения вязкости и упрощения обработки результатов вискозиметр снабжен идентичным основному, но не демпфированным средой датчиком. Следящая система поддерживает одинаковые колебания основного и дополнительного датчиков. О вязкости жидкости судят по разности напряжений, которые необходимо подавать на входы основного и дополнительного датчиков. 1 ил.!
413486
Изобретение относится к вибрационным вискозиметрам и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, в медицине и научных исследованиях для определения реологических характеристик жидкостей.
Цель изобретения — повышение точности измерений и упрощение обработки данныхх.
На чертеже изображена схема вибрационного вискозиметра.
Вибрационный вискозиметр состоит из основного 1 и дополнительного 2 датчиков, зеркал 3 и 4, источника 5 света, светофильтра 6, фотодатчика 7, зонда 8, измерительной ячейки 9, генератора 10 колебаний, усилителя 11 мощности, компаратора
12 напряжений и регистрирующего прибора !3 в виде измерителя разности напряженийй.
Злементы 3 — 7, 11 и 12 составляют систему автоматической балансировки колебаний зонда и вибратора.
Устройство работает следуюшим образом.
При включении источника 5 когерентного излучения датчики 1 и 2 с помощью координатных устройств (не показаны) устанавливаются таким образом, чтобы луч света последовательно отражался от зеркал 3 и 4 и через светофильтр 6 попадал в центр дифференциального фотодатчика 7 положения луча.
При этом сигнал на входе усилителя 11 мощности отсутствует. К зонду 8 с помощью координатного устройства (не показано) подводится измерительная ячейка 9 с исследуемой жидкостью до тех пор, пока зонд не установится в измерительную позицию. На обмотку дополнительного 1 датчика, возбуждаюшего вибратор, подается сигнал от генератора 10 колебаний необходимой частоты и амплитуды (последние подбираются таким образом, чтобы получить необходимый режим деформации жидкости в измерительной ячейке).
Смещение зеркала 3 дополнительного датчика приводит к перемещению луча rо плоскости фотодатчика 7. При этом фото датчик вырабатывает сигнал, пропорциональный смещению зеркала 3 дополнительного датчика 2 в данный момент времени. Сигнал с фотодатчика поступает на вход усилителя 11 и далее на вход основного датчика 1. Подвижная система датчика 2 и укрепленное на ней зеркало 4 отрабатывают перемещение, равное величине перемещения зеркала 3 дополнительного датчика 2. При этом луч света в каждый момент времени находится в центре фотодатчика 7, так как система охвачена отрицательной обратной связью по положению луча.
Согласно уравнению импедансов, полные импедансы Z и Z2 соответственно демпфированного и недемпфированного зондов равны
Z Zp+Z; Zg=Zp, (1 ) где Zp — соответственный импеданс недемпфированного зонда;
Z — импеданс среды, так как колебательные скорости зонда и вибратора одинаковы благодаря системе автоматической балансировке их колебаний.
Уравнения для комплексных амплитуд колебательной скорости Vi согласно (1) можно записать следующим образом: (Zp+ ) V=Fi; (2) (3)
ZOV=F2 (3)
Вычитая и поделив на V, получаем
Z = (: — ) = — (4)
Если возбуждающие силы пропорциональ20 ны напряжениям возбуждения, то
Z=const Л! (5)
Следовательно, вибрационный вискозиметр позволяет измерить импеданс среды, 25 нагружаюшей зонд, и компенсирует собственный импеданс недемпфированного зонда
Благодаря этому повышается точность измерений, так как фиксируемый с помощью регистрирующего устройства сигнал пропорционален только потерям, вызванным
30 диссипацией энергии в зазоре измерительной ячейки.
Упрощается обработка результатов измерения, так как величина скорости деформирования образца задается, а фиксируется сигнал, пропорциональный вязкости
З5 жидкости.
Формула изобретения
Вибрационный вискозиметр, .содержащий
40 зонд с возбуждающим преобразователем, генератор колебаний, сосуд для исследуемой среды и измерители амплитуды и частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения обработки данных, он снабжен вторым, 45 идентичным зонду, вибратором с возбуждающим преобразователем и системой автоматической балансировки колебаний зонда и вибр втор а, состоящей из дифференциального фотодатчика, компаратора рассогласования и усилителя мощности, подключенного
50 своим входом к компаратору рассогласования, а выходом — к возбуждающему преобразователю вибратора, причем к возбуждающим преобразователям зонда и вибратора подключен измеритель разности напряжения.
1413486
Составитель В. Крутин
Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор О. Кравцова
Заказ 3775 45 Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4
