Ротационный вискозиметр

 

Изобретение относится к области измерения реологических характеристик, в частности к ротационным вискозиметрам (РВ) для определения кривой течения и реогрзммы для ньютоновских и неньютоновских сред. Асинхронный двигатель, применяемый в приводе вискозиметра, используется одновременно в качестве преобразователя крутящего момента. С целью повышения точности в сигнал момента введена компенсация влияния колебаний напряжения питания и наклона механической характеристики двигателя. Изобретение позволяет линеаризировать зависимость между задающим воздействием и моментом. Предлагаемый РВ имеет явные сигналы для снятия кривой течения и реограммы. РВ содержит асинхронный двигатель с цилиндром на его валу. Сигнал момента образуется согласно выражению М UB Uy (1 -t- Kz О)), где М - сигнал момента, UB. Uy - сигналы напряжений на обмотках возбуждения и управления, К2 - коэффициент пропорциональности, О)-,сигнал скорости. 2 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

: (5!)5 G 01 N 11 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701674/25 (22) 21.06.89 (46) 30.06,91.. Бюл. М 24 (71) Таллиннский политехнический институт (72) Г.Х.Вальямяз, Ю.И.Проодэ, С.А.Сеппель, Ю,А.Сепп, У.К.Умблея и Т.Х,Уутма (53) 538.137 (088.8) (56) Крутоголов В.Д. и др. Ротационные вискоэиметры, M,: Машиностроение, 1984, с. 31-33, Авторское свидетельство СССР

М 1290145, кл, G 01 N 11/14, 1987. (54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к области измерения реологических характеристик, в частности к ротационным вискозиметрам (P8) для определения кривой течения и реограммы для ньютоновских и неньютоновских сред. Асинхронный двигатель, применяеИзобретение относится к измерению реологических характеристик, в частности к ротационным вискозиметрам для определения зависимости скорости деформации от напряжения сдвига у строительных материалов, полимеров, пищевых продуктов и других ньютоновских и неньютоновских сред.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей вискоэиметра, линеаризация зависимости между управляющим воздействием и задаваемым моментом.

На фиг.1 приведена функциональная схема ротационного вискозиметра. на фиг.2— механические характеристики асинхронных двигателей (а -Kz0: в - Кг = О,т.е. идеальная характеристика, при которой момент не зависит от скорости вращения).

ÄÄ5UÄÄ 1659780 А1 мый в приводе вискозиметра, используется одновременно в качестве преобразователя крутящего момента. С целью повышения точности в сигнал момента введена компенсация влияния колебаний напряжения питания и наклона механической характеристики двигателя. Изобретение позволяет линеаризировать зависимость между задающим воздействием и моментом.

Предлагаемый РB имеет явные сигналы для . снятия кривой течения и реограммы. PB содержит асинхронный двигатель с цилиндром на его валу. Сигнал момента образуется согласно выражению М = 14 ОУ (1 + К2 в), где М— сигнал момента, 0>, 0у — сигналы напряжений на обмотках возбуждения и управления, К вЂ” коэффициент пропорциональности, а —.сигнал скорости. 2 ил.

Вискозиметр содержит асинхронный двигатель 1 с цилиндром 2 и электрическим тахометром 3 на его валу 4, потенциометр 5, соединенный с обмоткой возбуждения электродвигателя, запитываемой от вторичной обмотки трансформатора 6 питания, общая точка обмоток управления и возбуждения, потенциометра и вторичной обмотки трансформатора заземлена, фазовращатель 7, подключенный входом к ползунку потенциометра, а выходом к обмотке управления, первый блок 8 умножения, один вход которого подключен через первый выпрямитель с фильтром 9 к выходной точке вторичной обмотки трансформатора, а второй вход подключен через второй выпрямитель с фильтром 10 к выходу фазовращателя 7, второй блок 11 умножения, один вход которого подключен к выходу блока 8 умножения.

1659780 второй вход к выходу электрического тахометра 3 через блок 12 коэффициента, сумматор 13, входы которого соединены с выходами блоков 8 и 11 умножения, блок 14 деления, первый вход которого соединен с выходом сумматора 13, а второй вход с выходом тахометра 3, индикаторное регистрирующее устройство 15, к входам которого подключены выходы сумматора 13, блока 14 деления и тахометр 3, Устройство работает следующим образом, Асинхронный двигатель 1 вращает через вал 4 цилиндр 2, помещенный в измерительную среду. При этом момент М заторможенного двигателя пропорционален произведению напряжений на обмотках .управления и возбуждения.

Электрический сигнал момента Мо образуется на выходе блока 8 умножения, так как на его входах действуют аналоговые сигналы напряжений питания обмоток двигателя, вырабатываемых выпрямителями 9 и 10, Mo = К1 0в Uy, (1) где Мо — момент эатормом<енного двигателя;

Us — напряжение на обмотке возбуждения;

Uy — напряжение на обмотке управления, сдвинутое относительно Us на 90 ;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, введенный в один из выпрямителей с фильтром, При вращении вала 4 электрический тахометр 3 вырабатывает сигнал скорости вращения в, Коррекция сигнала момента M от изменения скорости производится блоком 11 умножения и блоком 12, Считая зависимость между моментом и скоростью при скоростях в < в1 линейной (фиг.2), можно выражение момента представить в аиде

M=Mp + К2Мо cU=Mp(1+ К2 c0)=-Ко0в0у(1+

+ К2М ). (2)

Компенсация сигнала момента от колебаний напряжения питания производится согласно выражениям (1) и (2) через сигналы

Us u Us.

Блок 12 коэффициен"à,имеет коэффициент передачи К2. Знак коэффициента определяется типом двигателя. П ри асинхронных двигателях, имеющих харак15

25

30 подключен через первый выпрямитель с

35 . фильтром к вторичной обмоткетрансформа40

50 теристики типа à, K2 < 0 при характеристиках типа б. К2 >О.

Сигнал вязкости получается на выходе блока 14 деления путем деления выходного сигнала сумматора 13 (M) на выходной сигнал тахометра 3 (e). Индикаторное регистрирующее устройство 15 позволяет регистрировать и индицировать аналоговые сигналы момента М, скорости в и вязкости q, Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, состоящий из асинхронного двигателя с цилиндромзондом и тахогенератором на его валу, первого выпрямителя с фильтром на обмотках возбуждения и управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и линеаризации зависимости между управляющим воздействием и задаваемым моментом, он дополнительно содержит потенциометр, трансформатор питания, фазовращатель, два блока умножения, блок коэффициента, второй выпрямитель с фильтром, сумматор, блок деления, индикаторное регистрирующее устройство, причем потенциометр соединен с обмоткой возбуждения электродвигателя, подключенной к вторичной обмотке трансформатора питания, фазовращатель подкл ючен входом к потенциометру и выходом к обмотке управления, один вход первого блока умножения тора питания, а второй вход через второй выпрямитель с фильтром подключен к выходу фазовращателя, первый вход второго блока умножения подключен к выходу первого блока умножения, а второй вход через блок коэффициента — к выходу тахогенератора, входы сумматора соединены с выходами первого и второго блоков умножения, один вход блока деления соединен с выходом сумматора, а второй вход — с выходом тахогенератора, один вход индикаторного регистрирующего устройства подключен к выходу сумматора, второй — к выходу блока деления, а третий — к выходу тахогенератора, 1659780

Составитель Л. Ульянов

Редактор И. Касарда Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 1835 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101