Вискозиметр

 

) .1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 568869

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.02.76 (21) 2323767/25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Пр)иоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 21.11.77 (51)»1.Кл. С 01 N 11 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии

153) УДК 532.137 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Поляков, В. Г. Шаталов и Н. П. Зорин (71) Заявитель (54) В И С КОЗ И МЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости жидких сред при больп их температурах и давлениях и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен вискози метр, предназначенный для работы при,высоких температурах и давлениях, содержащий измерительный преобразователь, выполненный в виде герметичного корпуса с размещенными в нем приводом и измерительный зонд, находящийся в измеряемой среде и соединенный с приводом посредством торцовой магнитной муфты (1).

Недостатком такого вискозиметра является невозможность его использования для измерения вязкости непосредственно,в реакто рах и автоклавах, т. е. диапазон их применения значительно сужен.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является вискозиметр, содержащий систему возбуждения, заключенную,в герметичный корпус из немагнитного материала, измерительный зонд и систему регистрации (2). Измерительный зонд вискозиметра укреплен на нижней части длинного вертикального стержня, на другом конце которого, свободно закрепленном в полом двухкамерном .пространстве, расположена ведомая часть торцовой магнитной муфты. В полое пространство через приемный патрубок, лаби ринтное уплотнение и запорную втулку подается инертный газ, создающий давление превышающее давление в измеряемой среде что предотвращает попадание среды в полость. Ведущая часть магнитной муфты ме. ханически связана с приводным устройством. вискозиметра (устройство возбуждения).

Недостатком такого вискозиметра являет ся то, что передача вращения от механизм привода к зонду осуществляется с помощью торцовой магнитной муфты, что опраничивае. диапазон измерения вязкости вследствие ог раниченного момента вращения, передавае мого такой магнитной муфтой. Кроме того такая конструкция обусловливает минималь ные зазоры между то)рцовыми частями полу муфт и разделительной перегородкой и ог раничивает толщину самой перегородки. Вс это приводит к необходимости размещени) ведомой части магнитной муфты в полом про странстве и подкачки в него инертного таз; для предотвращения попадания среды в про странство между перегородкой и торцово1 частью полумуфты.

Соединение зонда с ведомой. частью маг нитной муфты при помощи длинного стержня вызванное необходимостью измерения вязкос ти в рабочих зонах реакторов и автоклавов приводит к дополнительным погрешностя измерения, вызванным трением в подшипни

568869

<ах и изменением уровня среды в аппаратах.

Конструктивное выполнение такого вискозиметра исключает возможность его применения как погружного устройства, что также

=ужает диапазон его применения.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений и повышение их точ«ссти.

Указан ная цель достигается тем, что измерительный зонд с размещенными в нем по.тоянными магнитами свободно закреплен

«а вертикальной оси между терметичным кор.

«усом из немагнитного материала и вторым, дополнительно введенным, герметичным кор

«усом .из немагнитного материала с размеценным в нем бесконтактным коммутируюцим элементом, причем оба герметичных корпуса из немагнитного соединены между со>ой«при помощи полых стоек.

На фиг. 1 показан общий вид вискозимет>а в разрезе и блок-схема вискозиметра; на

1«иг. 2 и 3 — конструкция обкладок управтяюще "o; на фиг. 4 — 7 — по:ледовательность смены полярности нижних

<онцо в возбуждающих преобразователей при

«аботе вискозиметра.

Вискозиметр содержит измерительный пре)бразователь, выполненный в виде герметич«ого корпуса 1 с размещенными в нем че.ырьмя возбуждающими преобразователями, :ыполненными в виде катушек возбуждения расположенных на одном конце магнито«ровода 8, и измерительный зонд 4, укрепленный в камневых опорах 5 с размещенными нем постоянными магнитами б. Коммутирующий элемент размещен в корпусе 7, соединенном с корпусом 1 при помощи полых сто.к 8.

Коммутирующий элемент содержит ссь 9, закрепленную в камневых опорах 10, с закреп«енными на ней диском из магнитомягкого

«атериала 11, на котором расположены по:тоянные магниты 12 и диск 18 (фиг. 2), с за;репленной на нем металлической пластиной 4. Параллельно диску 18 размещена пласти а 15 (фиг. 3) с размещенными на ней об:ладками 1б дифференциального конденсатора. Выход коммутирующего устройства соединен со входом схемы коммутации 17 (фиг.

), осуществляющей переключение источника итания возбуждающих преооразователей 18. .хема измерения 19 осуществляет преобразование времени одного оборота зонда 4 изме ительного преобразователя з постоянное напряжение, поступающее на вход самопишущео прибора 20.

Вискозиметр работает следующим обраом.

В начальный момент времени, когда из«ерительный. зонд 4 вискозиметра находится положении, показанном на фиг. 4, схема

;оммутации под воздействием управляющего .игнала с коммутирующего элемента пере:лючает напряжения источника питания каушек возбуждения 2 так, что нижние части

Зо

60 магнитопроводов оказываются намагниченными с полярностями, показанными также на фиг. 4. Вследствие взаимодействия магнитов зонда 4 и магнитного поля возбуждающих преобразователей, измерительный зонд 4 начинает вращаться против часовой стрелки.

Одновременно с ним, в результате взаимодействия магнитных полей магнитов зонда 4 и коммутирующего элемента, начинает вращаться диск,18. При пере оде зонда в положение, показанное на фиг. 5, пластина 14 оказывается над обкладками 1б дифференциального конденсатора. Сигнал с последчего по ступает на схему коммутации 17, направление тока в двух катушках возбуждения 2 реверсируется, нижн re части магнитопроводов намагничиваются так, как показано на фиг, 6, вследствие чего зонд 4 продолжает движение против часовой стрелки. При переходе зонда в положение, показанное на фиг. 7, под действием сигнала управления переключается другая пара возбуждающих преобразователей, после чего процесс повторяется. Скорость движения зонда при этом однозначно зависит от вязкости среды.

Применение в качестве возбуждающих преобразователей катушек возбуждения 2, размещенных на магнитопроводах 8, магнитное поле которых взаимодействует с магнитным полем постоянных магнитов б, установленных в зонде 4, позволяет увеличить вели чину вращающего момента зонда и зазор между днищем корпуса и торцовой частью зонда.

Магнитная связь между зондом и коммутирующим устройством обеспечивает жесткую связь на больших расстояниях из-за отсутствия .паразитных тормозных моментов в коммутирующем устройстве, что обеспечивает достаточно большой зазор между нижней торUoBoH частью зонда и >корпусом коммутирующего устройства.

Свободная подвеска зонда в к амневых опорах 5 обеспечивает минимальные погрешности измерения, вызванные потерями на трение в подшипниках, и отсутствие погрешност.. от изменения уровня среды.

Конструкция измерительного преобразователя обеспечивает возможность использования его как в качестве проточного, так и погружного устройства, что значительно расширяет область .применения вискозиметра.

Рабочий диапазон впскозиметра по температуре ограничен лишь максимальной рабочей температурой постоянных магнитов, которая для материала 1ОНДК-35 равна 350 С, и рабочей температурой провода обмотки катушек возбуждения (для марки ПЭ5КБ-350 С).

Вискозимет р обеспечивает надежность и точность измерений.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий систему возбуж568869 дения, заключенную в герметичный корпус из немагнитного материала, измерительный зонд и систему регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и повышения точности, он снабжен герметичным корпусом из немагнитного материала с размещенным в нем бесконтактным коммутирующим элементом, оба корпуса соединены между собой полыми стойками, а измерительный зонд снабжен размещенными в нем по тоянными магнитами и свободно закреплен на вертикальной оси между герметичными корпусами.

6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. И. N. Белкин и др., Ротационные приборы, «Машиностроение», М., 1968, стр. 158.

10 2. Патент ГДР № 12180, кл. 42 1 7/02.

568869 юг б

Составитель Н. Плотникова

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор Н. Каменская

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 676/1434 Изд. № 657

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Тираж 1109 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5