Вибрационный вискозиметр

 

Изобретение относится к приборам для измерения вязкости жидких сред и сыпучести дисперсных порошковых материалов. Вискозиметр снабжен консольно закрепленной балкой, на свободном конце которой жестко установлена пластина с ферромагнитными , симметричными оси жесткости балки; кронштейном с постоянным магнитом на конце, плоскость которого перпендикулярна оси жесткости балки, индукционными датчиками, установленными симметрично постоянному магниту, вибровозбудителями в виде двух пар соосных электромагнитов, установленных с одинаковыми осевыми зазорами симметрично ферромагнитным накладкам На пластине размещена емкость с перпендикулярными основанию боковыми стенками, снабженная герметичной крышкой. 4 ил.

„„ >ЦÄÄ 1749777 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н) 6 01 N 11/16 1 f О "Я

ГО СУДА Р СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЯ вЂ” % "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744245/25 (22) 02,10.89 (46) 23,07.92. Бюл. N. 27 (72) В.А.Комаров и А.М.Волхов (56) Авторское свидетельство СССР

N 238875, кл, G 01 N 11/16, 1966, Авторское свидетельство СССР

¹ 685957, кл. G 01 N 11/16, 1977. (54) ВИБРАЦИОРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к приборам для измерения вязкости жидких сред и сыпучести дисперсных порошковых материалов, Вискозиметр снабжен консольно закрепленной балкой, на свободном конце которой

Изобретение относится к приборам для измерения вязкости сред и сыпучести дисперсных порошковых материалов.

Известен вибрационный вискозиметр, содержащий вибрационный датчик с зондом, состоящий из верхнего и нижнего неоднородных стержней и разделенных мембраной, выполненный на базе механотрона 6МХ1Б, блок питания механотрона, систему возбуждения маятниковых колебаний зонда. генератор звуковых колебаний и систему измерения выходного сигнала датчика. Колебания зонда обеспечиваются системой генерации, позволяющей плавно менять частоту колебаний. При этом амплитуда маятниковых колебаний зонда, пропорциональная частоте колебаний и вязкости исследуемого материала. регист-. рируется прибооом измерительной системы.

Недостатком данного вискозиметра является низкая чувствительность и невысокая достоверность получаемых результатов-жестко установлена пластина с ферромагнитными, симметричными оси жесткости балки; кронштейном с постоянным магнитом на конце. плоскость которого перпендикулярна оси жесткости балки, индукционными датчиками, установленными симметрично постоянному магниту, вибровозбудителями в виде-двух пар соосных электромагнитов, установленных с одинаковыми осевыми зазорами симметрично ферромагнитным накладкам. На пластине размещена емкость с перпейдикулярнйми основанию боковыми стенками, снабженная герметичной крышкой. 4 ил. контроля из-за недостаточной точности измерения, Это обьясняется тем, что система возбуждения маятниковых колебаний возбуждает зонд с частотой вынужденных (задаваемых) колебаний. Кроме того, данный механотронный вискозиметр может быть использован только для определения вязкости жидких материалов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вибродатчик вязкости, содержащий электромагнйтный возбудитель колебаний исследуемого материала, располагаемого во время испытаний в емкости с перпендикулярными основанию боковыми стенками и вторичный преобразователь вязкости. В известном устройстве возбуждают колебательные перемещенйя лотка с исследуемым материалом в вертикальном направлении. с помощью задатчика ускорения устанавли-: вается требуемое значение ускорения, получают сигнал. пропорциональный частоте заданных колебаний, и расчетным путем по

1749777 формуле для линейной колебательной системы и тарировочным кривым определяют вязкость исследуемого материала.

Недостатком известного вибродатчика вязкости является низкая точность определейия вязкости исследуемого материала, обусловленная тем, что возбуждаются вынужденные колебания с заданной частотой, а не собственные колебания, частота которых прямо ; ъ не косвенно и зависит от вяэкостй исследуемого материала, если последний включен в динамическую колебательную систему. Кроме того, функциональные возможности известного вибродатчика не позволяют использовать его для расширения круга исследуемых материалов, н Эп ример для определения сыпучести дисперсных порошковых материалов.

Целью изобретения является повышение точностй измерения и расширение круга исследуемых материалов, В конструкцию вибрационного вискозиметра, содержащую электромагнитный возбудитель колебаний исследуемого материала, располагаемого во время испытаний в емкости с перпендикулярными основзнию боковыми стенками и вторичный преобразователь вязкости, дополнительно введены консольно закрепленная балка, на свободном конце которой жестко установленз пластина с ферромагнитными нэклэдками; симметричными оси жесткости балки, кронштейн с постоянным магнитом на конце, закрепленный йа свободном конце балки в плоскости, йерпендйкулярной оси жесткости балки, индукционные датчики, установленные симметрично постоянному магниту, вибровозбудители, установленные симметричйо ферромагнитным накладкам, емкость", установленная на пластине, с перпендикулярными основанию боковыми стенками, снабженная герметичной крышкой.

Предлагаемый вибрационный вискозиметр отличается от известного тем, что принцип действия его основан на образовании самовозбуждзющегося контура, состоящего из балки с емкостью, пластины, индукционных датчиков, усилителя возбуждения низкой частоты, причем консольная балка с емкостью в этом контуре является частотно-избирательным звеном. позволяющим возбуждать колебания (крутильные) динамической системы только с авторезонансной частотой.

На фиг.1 представлен прибор, общий вид; на фиг.2 — схема вибрационного вискоэиметра; на фиг.3 — график зависимости частоты авторезонансных колебаний системы балка — емкость — исследуемый материал: на фиг.4 — блок-схема прибора.

Вибрационный вискозиметр содержит вибровоэбудители 1, выполненные в виде

5 спаренных электромагнитов с осевым зазором между сердечниками, индукционные датчики 2, между которыми помещается постоянный магнит 3, закрепленный на кронштейне 4, усилитель 5 возбуждения низкой

10 частоты, выходы которого связаны с вибровозбудителями 1 и частотомером 6. дозатор, состоящий из мерного стакана 7, пружины 8 и контрольной метки 9, силовую раму 10, на которой консольно закреплена балка 11 с

15 жестко закрепленными на ее свободном . конце пластиной 12 с ферромагнитными на. кладками 13 и емкостью 14 с герметичной крышкой и заливной горловиной 15 и краном 16 слива.

20 Вибрационный вискоэиметр работает следующим образом.

Перед включением прибора в мерный стакан 7 помещается исследуемый материал 17 (фиг.2) в количестве, определяемом

25 мерным стаканаом 7 по контрольным меткам 9 с помощью оттарированной пружины

8. Затем точно отмеренная масса исследуемого материала помещается в емкость 14 через заливную горловину 15, выполненную

30 в герметичной крышке емкости 14, Включа- . ется прибор и при движении постоянного магнита 3 между индукционными датчиками

2 в последних возникает сигнал в виде ЭДС индукции с частотой авторезонансных кру35 тильных колебаний динамической системы: балки 11 с емкостью 14 и исследуемым материалом 17. Выработанный датчиками 2 сигнал поступает в усилитель 5 возбуждения низкой частоты.

40 Пройдя через усилитель 5, усиленный сигнал подается на обмотки блоков силовых электромагнитов 1. причем сигнал подается в каждый полупериод колебаний на обмотки диагонально противоположных электромаг45 нитов 1. При этом в электромагнитах 1 803никает переменное магнитное поле, энергия которого через ферромагнитные накладки 13 пластины 12, закрепленной на балке 11 перпендикулярно оси жесткости

50 последней, передается на консольно закрепленную балку 11 с закрепленной на ней емкостью 14 и исследуемым материалом 17, вызывая ее колебания относительно оси жесткости балки 11. Тзк кзк плечи пластины 12

55 относительно оси жесткости балки 11 равны между собой, а электромагниты 1 имеют одинаковые характеристики, то силы воздействия на каждое плечо пластины 12 одинаковы и возбуждают только крутильные колебания балки 11 с емкостью 14

1749777

Применение в устройстве схемы само- 20 возбуждаещегося контура, а в схеме — высокочувствительного индукционного датчйка 2 велосимметрического типа. обеспечивает значительное повышение точно-. сти измерения и "позволяет расшйрить круг 25 исследуемых материалов. Раздельное и изолированное расйоложение силовых электромагнитов 1(вибровозбудителей), ин- с дукционных датчиков. 2 и постоянноге магнита 3. обеспеченное с помощью крон- 30

Колебания балки с емкостью 14 передаются на исследуемый материал 17, находящийся в емкости 14, вызывая его колебания в замкнутой полости. Соударение волн исследуемого материала приводит .5 к возникновению диссипативных сил и к уменьшению частоты эвторезонансных колебаний системы балка — емкость — исследуемый материал. Зная замеренные райее эталонные частоты колебаний пустой емко- 10 сти 14 и емкости с исследуемым материалом, когда емкость заполнена последним на

1007ь, и сравнивая их с показаниями частотомера 6 при контрольном замере, получают величину вязкости исследуемого 15 матерйала. "Слив" исследуемого материала

17 производится из емкости 14 через кран 16. штейна 4, повышает чувствительность прибора, Предлагаемый еибрационный вискозиметр может быть использован для определения сыпучести дисперсных порошковых материалов, Формула изобретения

Вибрациойный вискозиметр, содержащий электромагнитный возбудитель колебаний исследуемого материала, располагаемого во время испытаний в емкости с перпендикулярными основайию боковыми стенками, и вторичный преобразователь вязкости. о т л и ч а ю щ и и q.ÿ тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения круга исследуемых материалов, он дополнительно сйабжен консольно закрепленной балкой, на свободном конце которой жестко установлена пластина с ферромагнитыми накладками, симметричными оси жесткости балки; и кронштейном с постоянным магнитом на крейце. а также снабжен индукционными датчиками, устайовленными симметричйо постоянному магниту, и вибровозбудителями. установленными симметрично ферромагнитным накладкам, а на пластине установлена емкость перпендикулярными основанию боковыми стенками, снабженная герметичной крышкой.

1749777

1749777

Фиг. 4

Составитель А.Волхов

Редактор И.Дербак Техред M.MÎðreíòàë Коррекгор С,Черни

Заказ 2591 Тираж .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР

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

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