Вискозиметр с автоматическим приведением измеряемой вязкости к заданной температуре

 

Сеюз Советских

С©циапщтичФским

Республик (1)646225

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву(22} Заявлено04.01,77 (21} 2440212/18-25 (53} М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

01 И 11/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З} УДК 532.137 (088.8) Опубликовано 05,0279. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 100279 (72) Авторы изобретения

E.Ä.ÄåâèöûH, П.A.Èâàíîâ и А.С.Плехов

Горьковский исследовательский физико-технический институт при Горьковском государственном университете им. Н.И.Лобачевского (71} Заявитель (54) ВИСКОЗИМЕТР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ПРИВЕДЕНИЕМ

ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЯЗКОСТИ . К ЗАДАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Изобретение относится к устройствам для автоматического непрерывного измерения вязкости жидкостей в технологическом процессе.

Приведение показаний вязкости позволяет производить измерение и регулирование вязкости жидкости при изменяющейся. температуре процесса.

Известен ряд устройств. для приведения значений измеряемой вязкости к заданной температуре или, как их иногда называют, устройств термокомпенсации показаний вискозиметров.

Известно устройство для приведения вязкости к заданной температуре, содержащее датчик вязкости и температуры, операционные и нелинейные блоки, которые определяют значение вязкости из следующего соотношения

"7 пр (t-t np) нр се

1 где1нр- пр,соответственно температура приведения и вязкость жидкости при этой температуре;

К вЂ” коэффициент,,определяемый аналоговой машиной (1).

Но так как в последнем уравненйй= имеется четыре неизвестных (g, и

t,)(), а с датчиков поступают сигналы, пропорциональные только и т. то величина к определяется машиной по уровню сигналов, пропорциональных (с täp ) и q äp, а для этого необходимо йметь в йамяти машины значения к, соответствующие определенным соотношениям g „Р н (t,-t„> ) что означает необходимость в наличии набора зависимостей вязкость-темпе.ратура для всех жидкостей, которые предполагается измерять.

Недостатком известного устройства является сложность и невысокая точность измерений.

Известен вискозиметр с автоматическим привеДением измеряемой вязкости к заданной температуре, содержащий датчики вязкости и температуры, попарно расположенные в двух измерительных зонах, функциональный блок непрерывного определения температурного коэффициента вязкости контролируемого продукта, включающий логарифматор и вычитатель, вторичный прибор (2j .

Непрерывный контроль вязкости жидкости предполагает приведейие значений измеряемой вязкбсти жидкости, находящейся при произвольной температуре, к значению вязкости

646225

5 !

15

50 данной жидкости при строго определяемой температуре приведения.

Недостатком известного вискозиметра является то, что на регулятор автоподстройки не подается сигнал с датчика температурй той камеры, где помещен датчик вязкости, сигнал которого компенсируется, т.е. термокомпенсатор, получая информацию о коэффйцяенте "аргумента эксплуатационной Функции температурного коэффици ента вязкости, не получает сигнала, зависящего от действительной температуры в измерительной камере, т.е. от самого аргумента. Это неизбежно ведет к бграничению интервала температур измерения и означает низкую

"-точность измерения вязкости жидкостей с приведением, поскольку ошибка определения приведенной вязкости увели чивается с расширением диапазона температур измеряемой вязкости. 20

B известном вискоэиметре также отсутствуют элементы, позволяющие изменять заданную температуру приведения в процессе измерения.

Цель Предлагаемого изобретения повышение точности измерений.

Для этого вискозиметр дополнительно снабжен вторым"вычитателем и потенциометром установки температуры приведения, блоком умножения и суммйрующим усилителем, охваченным нелинейной оборотной связью, при этом суммирующий усйлитель-одним входом подключен к выходу блока умножения, вход Которого через выключатель соединен с датчиком температуры, а вторым входом подключен: к логарифмаУоЯ = ит йала датчика= вязкости, †рас""положенного в одной измерйтельной =зоне- с этйм=датчйком температуры, а потенциометр установки температуры приведения подключен ко второму вйчитателю. На чертеже представлена схема пред

= .йагаейбго вискозйметра с автомати-ческим "приведением измеряемой вяз кости к заданной температуре.

В объеме с измеряемой жидкостью ""которыми существует различие по температуре жидкости. Измерительные датчики 2, 3 и 2, 3 вязкости и ieFirTe>axypai-устайовлены попарно в зонах измерения. Сигналы с вискозиметров 2 и 2 йостуйают в функциональный блок 4 непрерывного определения температурного коэффициента вязкости жйдкостей, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный рй ности логарифмов вязкости, на входы логарифмического преобРазователя 5.

Цлок 5 входит в функциональный блок 4 непрерывного определения температурного коэффициента вязкости жидкостей, построеййого так же, как в известном устройстве. B состав блока 4 входят вычитатель 6, образующий на выходе сигнал, пропорциональный разности температур в точках измерения t -tz) и блок 7 деления, сигнал на выходе которого пропорционален температурному коэффициенту вязкости (вЂ С ).

Выход логарифматора сигнала одного иэ вискоэиметров, например 2, соединен со входом суммирующего усилителя ll, а сигнал с термоизмерителя 3, находящегося в одной измерительной зоне с вискозиметром 2, вычитается с помощью вычитателя 8 из сигнала, снимаемого с потенциометра 9, задающего температуру приведения. Сигнал с выхода вычитателя,пропорциональный величине напр -, поступает на вход блока 10 умножения.

Поскольку последний состоит из -; логарифмирующих, суммирующего и актилогарифмирующего усилителя, в блоке

7 деления можно убрать актилогарифматор, что позволит избежать одного логарифмирующего усилителя в блоке 10 умножения, и тогда вычитатель блока

7 своим выходом .будет соединен со входом сумматора блока 10.

На выходе блока умножения образуется сигнал, пропорциональный произведению i (t z - 1 ) .

Этот сигнал поступает на вход суммирующего усилителя 11, охваченного через блок 12 нелинейной обратной связью.

При наличии на входе нелинейного блока сигнала др,, на выходе его имеется сигнал и „, -1й п . Таким образом, после суммирования всех сигналов на входе усилителя 11 на его выходе будет напряжение, пропорциональное величине

ZïP = " 1 .P- Ь e,,Ð Я Я ЯР откуда очевидно, что

" (пр. Д

Rnp=9ge *

Последняя зависимость соответствует зависимости q,* g е, которая, как показывают экспериментальные данные, полученные на нефтяных маслах, с точностью не хуже 2% .аппроксимирует кривую вязкость-температура в диапазоне температур +20 — 90 С. о

Вторичный прибор 13 предназначен для считывания результата, соответствующего измеряемой вязкости, приведенной к заданной температуре. На вйход усилителя 12 может быть подключен регулятор технологического процесса.

Таким образом, предлагаемый вискоэиметр позволяет производить непрерывное и мерение вязкости, приведенной к заданной температуре. Йо -сравнеййю с известными устройствами он облацает следующими преимуществами:

5 6

1)аппроксимация кривой вяэкостьтемпература известного продукта становится ненужной, поскольку параметры вязкостно-температурной зависимости непосредственно вычисляются на основании показаний датчикову

2) приведение вязкости осущест-вляется для любого, ранее неизвестного продукта;

3) приведение значений вязкости возможно к любой заданной температуре;

4) выходной сигнал с высокой точностью соответствует значению вяз - кости измеряемой жидкости при заданной температуре;

5) измерение и приведение производится непрерывно;

6) отсутствие контактных элементов значительно повышает его надежность.

Предлагаемый вискозиметр предназначен для непрерывного измерения вязкости жидкостей, приведенной к заданной температуре.

Формула изобретения

Вискозиметр с автоматическим приведением измеряемой вязкости к заданной температуре, содержащий датчики вязкости и температуры, попарно рас46225 положенные в двух измерительных збйах, функциональный блок непрерывного определения температурного коэффициента вязкости контролируемого продукта, включающий логарифматор и вычитатель, вторичный прибор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно снабжен вторым вычитателем и потенциометром установки температуры приведения, блоком умножеl0 ния и суммирующим усилителем, охваченным нелинейной обратной связью, при этом суммирующий усилитель одним входом подключен к выходу блока умножения, вход которого через вычитатель соединен с датчиком температуры, а вторым входом подключен к . логарифмометру сигнала датчика вязкости, расположенного в одной измерительной зоне с этим датчиком темпера-. т ры, а потенциометр установки температуры приведения подключен ко второму вычитателю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

L.6raden Rегоute E. Compensated o бсовй measurement,Ьу 8рес оГ-риrpose

an а1оф соври er" ЫА Jrans" 1964,Ъ,М01, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 208332, кл. g 01 К 11/04, 1966 °

Составитель Н.Плотникова

Редактор Б.Павлов Техред С. Мигай .Корректор Н.Тупица

Заказ 102/33 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, Ул. Проектная, 4