Устройство для определения вязкости жидкостей

 

Ф

О Il И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 600419

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2332666/25 (51) М. Кл.- G 01N 11, 08 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (53) УДК 532.137(088.8) (45) Дата опубликования описания 11.04.78 (72) Авторы изобре гения

М. М. Мордасов. В. М. Тютюнник, В. Д. Рязанцев и В. Л. Бараев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для непрерывного измерения вязкости жидкостей или других параметров, связанных с вязкостью, например, в химической, нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленностя. .

Известны капиллярные вискозиметры, имеющие измерительную трубку, капилляр истечения и прозрачный мерник (11. О вязкости в таких вискозиметрах судят по времени наполнения измерительной трубки контролируемой жидкостью, при ее погружении на некоторую глубину через капилляр. В вискозиметрах истечения типа вискозиметра Знглера, состоящих из резервуара с трубкой истечения, в резервуар подается определенная доза контролируемой жидкости, и о вязкости судят по времени истечения этой дозы. Времяизмерительными устройствами в указанных устройствах является секундомер.

Основным недостатком указанных устройств является невозможность их применения для измерения вязкости жидкостей в реакционных сосудах.

Наиболее близко к изобретению устройство для измерения вязкости, содержащее измерительный сосуд с капилляром, измеритель времени истечения, дозирующее устройство, вторичный прибор (2). Такое устройство позволяет измерять вязкость жидкости непосредственно в реакционном сосуде в условиях реакциии.

Но в нем времяизмерительное устройство

5 содержит два электрода, по прохождению которых судят о начале и конце истечения дозы контролируемой жидкости, что влечет невысокую надежность работы во взрыво- и пожароопасных условиях.

1О С целью повышения надежности работы устройства для измерения вязкости жидкостей во взрыво- и пожароопасных условиях в предлагаемом устройстве измеритель времени истечения выполнен в виде преобразователя сп15 лы, вход которого соединен посредством газоподводящей трубки с измерительным сосудом, а выход подключен к соответствующим камерам элементов сравнения, в другие камеры которых подключены задатчпкп давления, при

20 этом выходы элементов сравнения соединены со входами пневматического триггера, присоединенного своим выходом к входу вторичного прибора п к камере управления пневмореле, в сопла которого поданы давления различного

25 уровня, а выход реле соединен с газоподводящей трубкой измерительного сосуда.

Измерительный сосуд полность|о погружен в контролируемую жидкость и помещен в защитныи кожух.

600419

F =G — F„

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для измерения вязкости жидкостей.

Устройство состоит пз измерительного элемента, содержащего измерительный сосуд 1 и капилляр 2, соединенного газоподводящей трубкой 3 с преобразователем 4 силы в давление. Выход преобразователя 4 подключен в камеру А элемента 5 сравнения и в камеру Ь элемента 6 сравнения. В камеру Ь элемента 5 и в камеру А элемента 6 подключены соответственно задатчики давлений 7 и 8. Выходы элементов сравнения подключены к входам триггера 9 .с раздельными входами. Выход триггера 9 поступает на вход вторичного прибора 1на чертеже не показан) и в камеру Б реле 10, в камеру А которого подан подпор.

В сопло 11 реле 10 подключена линия постоянного избыточного давления, а в сопло 12— линия вакуума. Выход реле 10 соединен с газоподводящей трубкой 3. Измерительный элемент заключен в защитный кожух 13 и погружен в контролируемую жидкость, находящуюся в реакционном аппарате.

Защитньш кожух 13 предохраняет измерительный элемент от механических повреждений и воздействия потоков жидкосги.

На измерительный элемент, полпостчо погруженный в контролируемую жидкость, действует выталкивающая сила (F,), равная

F> — 1 и.э.(./ж Jg) > где V>. . — объем измерительного элемента;

) и 1 в удельные веса, соответственно, жидкости и газа.

Сила F, действующая на чувствительный элемент преобразователя 4 силы и передаваемая при помощи газоподводящей трубки 3, равна где G — вес измерительного элемента с газоподводящей трубкой.

Устройство для определения вязкости жидкостей работает следующим образом.

В начальный момент жидкость в полости измерительного сосуда 1 отсутствует. На вход преобразователя 4 воздействует минимальная сила, а следовательно на его выходе будет минимальное давление. Это давление поступает в камеру А элемента 5 и в камеру Б элемента

6 сравнения. Давление, устанавливаемое задатчиком 7, соответствует минимальному весу измерительного элемента, а давление, устанавливаемое задатчиком 8, — максимальному весу. Поступающие iB соответствующие камеры элементов сравнения давления с выхода преобразователя в начальный момент меньше давлений, устанавливаемых задатчиками

7 и 8, поэтому на выходе элемента 5 сравнения будет сигнал единичного уровня, а на выходе элемента 6 — нулевого. При таких входных сигналах триггер имеет на своем выходе нулевой сигнал. Реле 10 под действием подпора занимает такое положение, при котором

Зо

65 сопло 11 закрыто, а сопло 12 открыто. Через открытое cQHJIQ 10 и t 3301Iotè 0дящ ю 1>1.бку

3 в полость измерительного элемента подается вакуум, величина которого постоянна.

Контролируемая жидкость под действием созданного перепада давленпя начинает натекать в измерительный сосуд 1 через капилляр

2. По мере натекания жидкости в сосуд 1 увеличивается сила, действующая на преобразователь 4, а следовательно и давление на его выходе. Как только давление на выходе преобразователя 4 становится больше давления в камере А элемента 6, на выходе этого элемента сравнения появляется единичный сигнал, переводящий триггер в положение, при котором на его выходе будет сигнал единичного уровня. Этот сигнал, поступая на вход реле 10, перемещает мембранный блок, закрывая сопло 12 и открывая сопло 11. В сосуд 1 поступает избыточное давление и под его действием контролируемая жидкость начинает истекать из этого сосуда через капилляр 2.

По мере вытеснения жидкости растет выталкивающая сила, под действием которой уменьшается сила, действующая на преобразователь 4, вследствие чего давление на выходе преобразователя 4 уменьшается. Уменьшение давления происходит до тех пор, пока его значение не станет меньше давления, устанавливаемого задатчиком 7. При этом на выходе элемента 5 сравнения появляется сигнал единичного уровня. Под действием этого си-;нала триггер 9 занимает такое положение, при котором на его выходе будет нулевой сигнал.

Мембранный блок реле 10 под действием подпора перемещается вверх, сообщая при этом полость измерительного сосуда 1 с линией вакуума. Начинается процесс натекания жидкости,в измерительный элемент.

С выхода триггера 9 в процессе измерения поступают на вторичный прибор импульсы прямоугольной формы, частота следования которых зависит от вязкости.

В предлагаемом устройстве производится одновременно преобразование времени истечения и натекания жидкости в измерительный элемент и автоматическое дозирование жидкости, потому что объем жидкости, поступающей в измерительный сосуд и вытекающей из него, определяется давлениями, устанавливаемыми при помощи задатчиков 7 и 8.

В случае, если контролируемая жидкость взаимодействует с воздухом, в измерительный элемент через сопло 11 необходимо подавать инертный газ, например азот.

Использование предлагаемого изобретения в промышленности позволит упростить процесс измерения вязкости жидких продуктов, обладающих повышенной пожаро- и взрывоопасностью. Помимо этого все устройство, кроме измерительного элемента, может быть выполнено на пневматических элементах, выпускаемых серийно нашей промышленностью.

Получение выходного сигнала в частотноимпульсной форме позволит передавать реfi 0 () -1 1 9

Формула изобретения у 5

Составитель H. Плотникова

Редактор 3. Старикова Тсхр(д H. Рыбкина 1;оррскторы: Л. Котова и E. Хмелева

Подписное

1 и> 1122

11я;(. М 328

Заки» 354(12

Типография, пр. Сапунова, 2

3»>л!> f AT I>! Из>>!сРсиия ос:> lioT(1) Il !Ill(I)(!J) >: ii!11! !i на расстояния, знчитсльпо I! J)(.!Ii!ø I,n!,Ièc,in пустимые для пневмат11!еск!!х сиги!)лов, представленных в аналоговой форме.

В случае необходимости в получении информации о скорости истечения дозы контролируемой жидкости предлагаемое устройство bio жст быть снабжено регистратором, подключенным к выходу преобразователя силы в давление сжатого воздуха.

Показания устройства не зависят от количества жидкости, остающейся на стенках измерительного сосуда, !io той при пшс, что измерения ведут только по количеству вытекшей или поступившей жидкости путем фиксации изменения веса измерительного сосуда. которое происход(гг под действием выталкш)нищей силы.

Устройство для определения вязкости )кидкостей, содержащее измерительный сосуд с капилляром, измеритель времени истечения, . :,О:>иРУю1псс 1 c Р011CT130, втОРи IIII>lи п1)llooJ)> о гл и i;. и ще с с я тем, что, с целью повыше-!

i „«1 адсжности работы устройства во взрывопожароопасных услоьиях, измеритель вре5 мепи истечения выполнен в виде преобразователя силы, вход которого соединен посредством газоподводящс11 трубки с измерительным сосудом, а выход подключен к соответствующим камерам элементов сравнения, в другие

10 камеры которых подключены задатчикп давления, при этом выходы элементов сравнения сося)шены сп входами пневматического триггера, присоединенного свопм выходом к входу вторичного прибора и к камере управления

15 ппсгморслс, в сопла которого поданы давле;1ия разли шого уровня, а выход реле соединен с газоподводящей трубкой измерительно о голда.

Источники информации, 2П принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №224147, к.1. G 01N 11/08, 1968.

2. Патент СССР ¹295283, кл. G 01N 11/08, 1969.