Тензометрический датчик вязкости

 

Сущность изобретения: чувствительный элемент выполнен в виде двух зондов, один из которых имеет форму шара, а другой выполнен в виде цилиндра со скругленными торцами, равными радиусу шара первого зонда. Зонды связаны между собой, а также с тензопреобразователем рычажно-шарнирной системой. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

1 (21) 4874054/25 (22) 16,10,90 (46) 23.01,93, Бюл. М 3 (71) Организация "Сатурн" (72) Б.В. Филип пович (73) Организация "Сатурн" Научно-производственного объединения "Техномаш" (56) Авторское свидетельство СССР

N987467,,кл. G 01 N11/00,,1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1286945, кл, G 01 N 11/00, 1987.

Изобретение относится к устройствам для контроля вязкости и может найти применение для определения вязкости, например, мясного фарша при куттеровании, Известен поточный вискозиметр, содержащий корпус, преобразователь перемещения, чувствительный элемент с шарообразным зондом. Чувствительный элемент вb!полнен в виде трубки, работающей на поперечный изгиб. В корпусе вискозиметра имеются пазы для спрямления потока исследуемой жидкости.

Недостатком известного вискозиметра является невысокая точность измерений изза погрешностей измерений усилия от встречного потока жидкости и усилия, возникающего от вязкостных свойств потока.

Эти усилия воздействуют на преобразователь одновременно и, являясь величинами переменными, слагаются произвольно, смешиваются, причем отфильтровывать точно сигналы преобразователя, вызванные воздействием сил от вязкостных факторов потока, затруднительно.

„„. Ж„„1790752 А3 (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ВЯЗКОСТИ (57) Сущность изобретения: чувствительный элемент выполнен в виде двух зондов, один из которых имеет форму шара, а другой выполнен в виде цилиндра со скругленными торцами, равными радиусу шара первого зонда, Зонды связаны между собой, а также с тензопреобразователем рычажно-шарнирной системой, 3 ил, Известен тензометрический датчик вязкости, содержащий тензоп реобразователь с подключенными к нему зондами, один из которых выполнен в виде шара, и блок регистрации сигнала.

Данный датчик имеет те же недостатки, т,е. смешивание на тензопреобразователях усилий от встречного потока и усилий, вызываемых вязкостными свойствами жидкости.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в тензометрическом датчике вязкости, содержащем тензопреобразователь с подключенными к нему зондами, один из которых выполнен в виде шара, и блок регистрации сигнала, согласно изобретению, другой зонд выполнен в виде цилиндра со скругленными торцами, причем зонды связаны с тензопреобразователем посредством рычажной системы из попарно равноплечих и шарнирно соединенных рычагов, а радиус скругления торцов цилиндрического зонда равен радиусу шарового зонда, 1790752

Поток жидкости, воздействуя на зонды

1 и 2, создает при равных фронтальных площадях зондов равные по величине усилия от встречного потока, которые отклоняют зон5 ды 1 и 2 от первоначальных положений, и через равноплечие рычаги 3 и 4 относительно осей 7 и 8 создает равные по величине и направлению крутящие моменты М> и М .

Так как рычаги 9 и 10 являются равноплечими и направлены от осей вращения 5 и 6 в разные стороны, то усилия от моментов

М1 и М2 уравновешиваются в подвижном соединении 11 — 12, но площадь поверхности зонда 2 больше площади поверхности зонда 1 на величину площади поверхности цилиндра, поэтому усилия, вызванные вязкостными свойствами потока, воздействуя на указанную цилиндрическую поверхность зонда 2 касательно, образуют относительно

20 оси 6 крутящий момент Мз, возбуждающий через рычаг 11 и тягу 15 на тензопреобразовэтеле 16 усилия, пропорциональные вязкости потока.

Электрический сигнал, снимаемый с

25 тензопреобразователя 16, поступает в блок регистрации сигнала 19 по кабелю 20 и дает возможность контролировать вязкость исследуемого потока жидкости.

Для защиты тензопреобразователя 16 от перегрузок установлен пружинный демпфер 17 с регулировочным винтом 18; линейные перемещения рычага 10 и тяги 5 регулируются винтовыми упорами 13, установленными с двух сторон рычага 10 в плоскости его качания.

Предложенное техническое решение позволяет повысить точность измерений вязкостных характеристик, например, мясного фарша, являющихся одним из факто40 ров, определяющих качество колбасных изделий.!

Формула изобретения 45

Тензрметрический датчик вязкости, содержащий тензопреобразователь с подключенными к нему зондами, один из которых выполнен в виде шара, и блок регистрации

Ф сигнала, о тл и ч а ю шийся тем,что, с целью 50 повышения точности измерений, другой

На фиг.1 представлена кинематическая схема датчика; на фиг. 2 — последовательное расположение зондов; на фиг.3 — параллельное расположение зондов, Датчик содержит зонды 1 и 2, жестко закрепленные на равноплечих рычагах 3 и 4 в форме круглых стержней одинакового размера. Зонд 1 имеет форму шара, а зонд 2 выполнен в виде цилиндра со скругленными ! торцами, Радиус скругления торцов равен радиусу шарового зонда . Ось рычага 4 перпендикулярна к оси цилиндра зонда 2. Рычаги 3 и 4 жестко прикреплены к осям 5 и 6, установленным в подшипниковых опорах 7 и 8. В подшипниковых опорах 7 и 8 жестко закреплены равноплечие рычаги 9 и 10, причем свободный конец рычага 9 заканчивается вилкой 11, а свободный конец рычага 10 — роликом 12. В плоскости качания рычага 10 с двух сторон установлены винтовые упоры 13. К оси 6 жестко прикреплен рычаг 14, с которым через тягу 15 связан тензопреобразователь 16; с другой стороны к рычагу 14 прикреплен пружинный демпфер 17 с регулировочным винтом 18. Тензопреобразователь 16 соединен с блоком регистрации сигнала 19 кабелем 20.

Датчик работает следующим образом.

Зонды 1 и 2 полностью погружаются s исследуемый поток, причем в случае последовательного расположения зондов (фиг,2), например, в круговом потоке чаши куттера зонды 1 и 2 устанавливают на одном радиусе чаши, где линейная скорость потока одинаковая, поток направлен на шарообразный зонд 1 и вдоль оси цилиндрического зонда 2. При контроле вязкости в прямолинейном потоке зонды1 и 2 располагают параллельно с соответствующим изменением расположения тензопреобразователя 16, тяги 15, демпфера 17 с винтом 18, зонд выполнен в виде цилиндра со скругленными торцами, причем зонды соединены с тензопреобразователем посредством рычажной системы из попарно равноплечих и шарнирно соединенных рычагов, а радиус скругления торцов цилиндрического зонда равен радиусу шарового зонда.

1790752

Х ? 1

Редактор Г.Бельская

Заказ 374 Тираж 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

f0 б

Июра&гииг

ЛОтоКй

12

Составитель Б.Филиппович

Техред М.Моргентал Корректор Е,Папп