Устройство для измерения вязкости жидкостей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Севетскнк

Социалистических

Республик

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 03,0177 (21) 2440045/18-25 с присоелинением заявки № — . (23) Приоритет— (5l) М. Кл. 01 N lli08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК532.13 (088. 8) Опубликовано 050279.Бюллетень №

Дата опубликования описания 1002.79 (72) Авторы изобретения

Н.P.|0ñóïáåêoâ, Т.З.Закиров и K.Ó.Õoäæàåâà

Узбекский научно-исследовательский инстнтут энергетики и автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к измерению физико-химических характеристик жид-; ких сред с непрерывной термокомпенсацией и может быть использовано для измерения и контроля вязкости технологических жидкостей в нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и химической промышленностях. .Известен вискозиметр для непрерывного измерения вязкости в потоке t1J .

В данном вискозиметре вязкость определяют по перепаду давления на капилляре при строго ламинарном режиме движения исследуемой жидкости.

Для устранения влияния температуры на показания прибора предусмотрена температурная компенсация, основанная на непрерывном корректировании стрелки вторичного прибора при помощи перемещения измерительного сильфона за счет расширения вещества, заключенного в баллоне термоманометрическсй системы. Баллон помещается в потоке исследуемого продукта. Поскольку зависимость между перемещением компенсационного сильфона и темпера- турой линейная, а вязкость продукта. при изменении температуры изменяется нелинейно, в приборе установлено устройство, которое линейные перемеще- т0 ния компенсационного сильфона преобразует в перемещения, соответствующие закону изменения вязкости от температуры.

Известно устройство для непрерывного контроля вязкости жидких продуктов j2j .

Оно содержит две последовательно или параллельно соединенные проточные камеры с вискозиметрами и измерителями температуры, сигналы которых соответственно пропорциональные вязкости и абсолютным температурам продукта в каждой камере, поступают в функциональный блок непрерывного определения температурного коэффициента вязкости продукта. Далее сигнал от функционального блока поступает в регулятор автоподстройки термокомпенсатора, который по мере изменения в ходе процесса температурного коэффициента вязкости корректирует коэффициент передачи термокомпенсатора, на который поступает нескорректированный сигнал одного из вискозиметров. Сигнал вискозиметра, приведенный термокомпенсатором к задан.ной температуре, подается на вторичный прибор. Благодаря наличию функционального блока, состоящегo из

646226 тив часовой стрелки. Исследуемая сре50 да непрерывно омывает баллон с эталонной жидкостью, следовательно, меблоков логарифмирования, деления и вычитания, данное устройство непрерывно определяет величину меняющеГося в ходе технологического процес".а температурного коэффициента вязкости °

Перечисленнйе устройства сложны по своей конструкции, кроме того, применение указанных методов термо; компенсации обеспечивает точность в узких диапазонах измерения, что показывает небольшую чувствительность 10 данных устройств.

Известен вискозиметр,содержащий насос-дозатор с синхронным двигателем, термостат, гибкую мембранную коробку, капилляр, пневмопреобразо- 15 ватель. Исследуемая жидкость засасывается шестеренчатым насосом-дозатором и нагнетается в гибкую чувствительную мембранную коробку, из которой вытекает через капилляр. Одна щ половина мембраны жестко закреплена, а вторая соединена с капилляром. При вытекании жидкости через гибкую коробку происходит растягивание или сжатие последней. Линейные перемещения капилляра передаются в.систему сопле-заслонка. Вискозиметр не обладает достаточностью измерений (3) .

Наиболее близким решением является вискозиметр, состоящий из двух изолированных камер, в которых на30 ходятся одинаковые поршни. В одну камеру поступает исследуемая, а в другую còàHäàðòíàÿ жидкости (4).

Под действием жидкостей поршни перемещаются. Регистрирующее устройство фиксирует относительное положение поршней, что является величиной для расчета вязкости. Известный вискоэиматр не обеспечивает достаточной чувствительности измерений. 40

Цель предлагаемого изобретения.— повышение точности измерений за счет того, что н качестве нискозиметров использованы капиллярный вискозиметр, включающий в себя насос-дозатор, гибкую мембранную коробку, одна из половин которой жестко закреплена, а вторая соединена с капилляром, причем капилляры расположены встречно друг к другу и жестко соединены между собой посредством рычага, центр которого кинематически связан со вторичным прибором.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из измерительной сис темы для исследуемой жидкости, в которую входят синхронный днигатель

1 с насосом-доватором 2, гибкая чув» ствительная мембранная коробка 3 и капилляр 4, из идентичной измерительной системы для эталонной жидкосTBр н которую входят также синхрон ный двигатель 6 с насосом доватором

° 5, гибкая чувствительная мембранная коробка 7, капилляр 8, иэ рычажного 65 элемента 9 сравнения, рычага 10, трехплечего рычага 11, пневмообразователя, в который входит сопло 12, заслонка 13, сильфон 14 обратной связи, пневматический усилитель 15, дроссель 16, редуктор 17, фильтр 18, и из вторичного прибора 19.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С помощью насоса 2 через левую измерительную систему непрерывно прокачивается исследуемая жидкость. А через правую измерительную систему с помощью насоса прокачинается эталонная жидкость, по своим свойствам идентичная с исследуемой жидкостью, Противоположные концы рычажного элемента 9 сравнения жестко соединены с капиллярами 4 и 8. Вязкость исследуемой жидкости изменяется (например в процессе приготонлечия продукта и при изменении температуры продукта) ° При этом капилляр 4 перемещается пропорционально изме:ению нязкости, что перемещает и точку а рычажного элемента 9 сравнения. Если изменение вязкости исследуемой жидкости произошло только за счет процесса приготовления продукта (например, по мере перемешивания жидкости в аппарате она сгущается, т.е. вязкость унеличи ается), а температура исследуемой жидкости постоянна, то точка а рычажного элемента сравнения поворачивается против часовой стрелки вокруг точки б рычажного элемента. 9 сравнения, что приводит к уменьшению зазора между соплом 12 и заслонкой 13. При уменьшении зазора между последними увеличивается давление на входе пневмопреобразователя в пределах 0,2-1 кгс/см . Выходное давй ление пневмопреобразователя, пропорциональное изменению вязкости, регистрируется вторичным прибором. Если вязкость исследуемой жидкости изменяется за счет изменения температуры исследуемой среды, то точка а рычажного элемента 9 сравнения поворачивается также нокруг тбчки б рычажного элемента 9 сравнения проняется и вязкость эталонной жидкости.

Так как эталонная жидкость прокачивается аналогичным насосом через капилляр 8 по точке б рычажного элемента сравнения поворачивается нокруг точки а против часовой стрелки. При этом встречные перемЕщения точек а и б суммируются и если эти перемещения равны, т.е. нязкость исследуемой жидкости изменилась олько лишь за счет изменения температуры, точка в не перемещается (рассогласование при этом равно кулю) и сигнал на выходе пневмопреобразователа, не,изменяется, т.е.

646226

Формула изобретения

7 xg чиж

Составитель Е.Маллер

Техред С. Мигай Корректор И - Тупица

Редактор Б.Павлов

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 показывает прежнее значение вязкости.

Если вязкость исследуемой жидкости. изменяется и при изменении температуры исследуемой жидкости и в процессе ее приготовления, то точка а поворачивается вокруг точки б, но и точка б так же поворачивается вокруг а . В итоге точка в (рассогласование) перемещается, причем перемещение точек а и б эа счет температуры скомпенсированы, и зазор между соплом и заслонкой изменяется, что изменяет выходной сигнал пневмопреобраэователя.

Следовательно, в пневмопреобразователь непрерывно поступает сигнал рассогласования (перемещения точки в рычажного элемента сравнения), скорректированный по температуре, и вторичный прибор 19 показывает значение вязкости, приведенное к определенной температуре.

Таким образом, при изменении вязкости исследуемой жидкости (независимо от внешних или внутренних факторов) срабатывает рычажный элемент сравнения, что изменяет соответственно зазор между сопла-заслонкой, а в конечном итоге унифицированное давление в пределах 0,2-1 кгс/см на .2 выходе пневмопреобразователя и при этом непрерывно устраняется погрешность, обусловленная изменением температуры.

Устройство для измерения вязкости жидкостей, содержащее два идентично

5 выполненных вискозиметра, схему измерения и вторичный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве вискозиметров использован

)0 капиллярный вискозиметр, включающий в себя насос-дозатор, гибкую мембранную коробку, одна иэ половин которой жестко закреплена,а вторая соединена с капилляром, причем капилляры расположены встречно друг другу и жестко соединены между собой посредством рычага, центр которого кинематически связан со вторичным прибором.

Источники информации, принятые го внимание при экспертизе

1. Автоматизация производственных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности. Сб. Грозный, 1971, с.127-134.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 208332, кл.

Р 42852, кл. Cj 01 И 11/08, 1972.

4. Патент 11веции 9 443725 кл. 42 1 7/02, 1968.