Двухчастотный изл1еритель вязкости камертонноготипа

 

О Л И С А Н И Е 329445

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтоиив

Социалистически»

Республик

За висимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01п 11 16

Заявлено 07.Ч111.1970 (№ 1468458/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09 11.1972. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 11.1\ .1972 йомитет ло делам изобретений и открмтий ори Совете Министров

СССР

УДК 532.137(088.8) Автор изобретения

А. А. Степичев

Заявитель

ДВУХЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЯЗКОСТИ КАМЕРТОН НОГО

ТИ ПА

Изобретение относится к приборам для измерения вязкости жидких сред вибрационным методом.

Известен вибрационный вискозиметр, содержащий колебательную систему в виде двух пар жестких стержней, опирающихся на гибкие мембраны и соединенных упругой связью.

Предложенный измеритель вязкости позволяет повысить точность измерений за счет того, что основания ножек камертона снабжены жесткими Т-образными кронштейнами с биморфными пьезоэлементами по краям, зажатыми между кронштейнами с помощью конических стерженьков.

Измерение динамической вязкости на двух сильноразнесенных частотах позволяет определить некоторые физико-химические параметры системы полимер — растворитель. Обычно измерение производится двумя различными преобразователями на частотах в области десятков килогерц. Для промышленной конструкции на низких частотах подходит изгибная мода, на высоких частотах лучше всего использовать крутильную моду круглых стержней. Закручиваясь, стержень не меняется по размерам и не смещается поперечно, а следовательно, не излучает продольных волн в жидкости, что весьма важно, поскольку на высоких частотах бороться с сопротивлением излучения весьма затруднительно. Крутпльные колебания круглых стержней создают в жидкости чисто сдвиговые вязкостные волны, и погрешность, обусловленная излучением

5 продольных волн, отсутствует.

Предлагается двухчастотный измеритель, отличающийся тем, что основания ножек камертона снабжены Т-образными кронштейнами с бнморфными пьезоэлементами по краям, 10 зажатыми между кронштейнами с помощью конических стерженьков, На фпг. 1 показан предложенный измеритель, разрез по оси; на фпг, 2 — то же, разрез по А — 1.

15 Корпус 1, разделенный на две части гофром

2, имеет дно в виде круглой пластины 8. Б пластине выполнено два отверстия, в которых заварены круглые стержни 4 (ножки камертона). Большая часть каждого стержня вы20 ступает наружу. Короткая часть обращена в сторону корпуса и напрессована на жесткие полуднски (кронштейны) 5. Между полудискамн по краям расположены две биморфные пары пьезоэлементов б. Электроды, которые

25 имеют один знак при поляризации элементов, обращены к тонкой контактной пластине 7.

Электроды, имеющие противоположный знак, прилегают к двум жестким стерженькам 8, которые коническими выступами опираются

30 па полудиски 5. Таким образом, эти электроды гальванически соединены через корпус.

Напряжение возбуждения подводится одним концом к корпусу, другим — к пластине 7.

Полудиски сжимаются посредством болтового соединения 9, создающего начальное сжатие пьезоэлементов. Резонансные частоты изгибочной и крутильной мод различаются в предложенном измерителе в 30 — 100 раз, например б00 ги и 20 кги.

Конструктивно измеритель представляет со- 1О бой камертон с двумя круглыми ножками.

Основания ножек опираются на 1 -образные жесткие кронштейны, между которыми с краев расположены плоские пьезоэлементы, чувствительные к нормальным силам. Для 15 создания этих сил введена дополнительная точка опоры на стержнях, выполненная в виде гибкой круглой пластины, объединяющей ножки и расположенной между концами ножек и их основанием ближе к основанию.

При изгибных колебаниях момент, обусловленный инерцией свободных концов ножек, создает нормальные силы на пьезоэлементах типа рычага первого рода. Для того чтобы давление на пьезоэлементах было равномерным, не сказывалась параллельность плоскостей кронштейна и не передавались угловые смещения плоскостей в динамическом режиме, усилия на пьезоэлементы передаются через короткие стерженьки, опирающиеся на кронштейны коническими вершинами.

Камертонные крутильные колебания можно получить, создавая в основании ножек крутящие моменты, направленные встречно. В предлагаемом измерителе это обеспечивается тем, что основание ножек заканчивается кронштейном, и нормальная сила, приложенная к кронштейну, создает в основании стержня не только изгибающую силу, но и закручивающую.

Измеритель может работать как в однощуповом режиме, так и в двухщуповом. При работе в однощуповом режиме необходимо учитывать, что напряжение возбуждения должно подаваться на пластины 7 такой электрической дозировки, чтобы изгибным колебаниям соответствовали однофазные механические смещения бпморфных пар, а крутильным колебаниям — противофазные смещения. 11ри работе в двухщуповом режиме условие дозировки отпадает, поскольку напряжение возбуждения подается только на одну биморфную пару. Другая пара используется для съема колебаний.

Динамическая вязкость измеряемой среды определяется по коэффициенту затухания свободных колебаний при импульсном возбуждении или по возбуждающей силе и амплитуде колебаний при непрерывном возбуждении измерителя с помощью той или иной электронной схемы, Предмет из о бретения

Двухчастотный измеритель вязкости камертонного типа, содержащий две ножки круглого сечения и корпус с дном в виде гибкой пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, основания ножек камертона снабжены жесткими

Т-образными кронштейнами с биморфными пьезоэлементами по краям, зажатыми между кронштейнами с помощью конических стерженьков.

329445

Составитель М. Маловичко

Редактор Т. Орловская

Корректор Т. Гревцова

Техред Л. Богданова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 855/8 Изд. ¹ 233 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4)5