Ротационный вискозиметр
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ
Соеоз Советских
Социапистических
Республик (61) Дополнительное к ввт. саид-ву— (22) Заявлено 07.01.80 (21) 2866577/18-25 (51) +
Э с присоединением заявим Йо(23) Приоритет
С 01 К 11/14
Государствеииый комитет
СССР по яелам изобретений и открытий
Опубликовано 300981.бюллетень Hо 36
Дата опубликования описания Зц0981 (53) УДК532. 14 (088.8) (72) Авторы изобретения
A.Ф,Олицкий, В.П.Ищенко и A.B и тте в:Ъ
1 ..
Научно-исследовательский институт и икладной.математики и механики при Томском государстве ом университете им В В Куйбышева (71) Заявитель (54) РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР
Изобретение относится к приборам для изучения реологических свойств жидкостей.
Известен ротационный вискозиметр, содержащий коаксиальные цилиндры, один из которых через редуктор соединен с электродвигателем, а другой— с чувствительным элементом, например магнитоэлектрической системой. Угол поворота внутреннего цилиндра регистрируется фотоэлектронным устройством, состоящим из зеркальца осветителя, фотоэлемента и записывающего прибора Е11
Однако при работе с данным виско= 15 зиметром требуется контроль состоя.- ния поверхйости зеркальца и данных. фотоэлемента в связи с его старением.
Для поддерживания постоянства освещенности фотоэлемента требуется cza- 20 бильный источник питания для освети" теля. Все это снижает надежность прибора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вискозиметр> содержащий внешний и внутренний цилиндры, электромагнит постоянного тока, поворотную райку, установленную в магнитном поле электромагнита и соединенную с внутрен- 10 ним цилиндром. электродвигатель с редуктором, соединенным с внешним цилиндром, датчик угла поворота внутреннего цилиндра и компенсационный блок.
Внешний цилиндр приводится во вращение от двигателя через редуктор и при его вращении момент, обусловленный вязкостными силами исследуемой среды, поворачивает внутренний цилиндр и, соответственно, рамку. Поворачивая указатель, поворачивают магнит до совмещения стрелки рамки с нулем на магните. В то же время перемещается движок потенциометра и в рамку подается ток, момент от действия которого равен моменту, обусловленному вязкостными силами исследуемой среды. Отсчет момента, пропорционального вязкости, производится по шкале (2 1.
Однако укаэанный вискозиметр яе позволяет автоматизировать процесс измерения вязкости, что снижает точность прибора и не позволяет производить измерения быстропротекающих процессов. Кроме того, при работе с ним возможно вращение цилиндра, связанного с рамкой магннтоэлектрической систеьы, только в одном направлении. При изменении направления
868471 вращения, необходимость в котором возникает, например, при изучении влияния ориентационных эффектов на вязкость исследуемых жидкостей, требуется перенастройка прибора. Все это уменьшает его возможности.
Цель изобретения — обеспечение 5 возможности контроля быстропротекающих процессов и повышение точности измерений.
Укаэанная цель достигается тем, что в ротационном вискозиметре, содержащем внешний и внутренний цилиндры, электромагнит постоянного тока, поворотную рамку, установленную в магнитном поле электромагнита и соединенную с внутренним цилиндром, электродвигатель с редуктором, соединенным с внешним цилиндром, датчик угла поворота внутреннего цилиндра и компенсационный блок, поворотная рамка имеет две соединенные встречно обмотки, концы и средняя точка которых подключены к выходу компенсационного блока, а вход компенсационного блока соединен с датчиком угла поворота внутреннего цилиндра, причем компенсационный блок выполнен в виде усилителя мощности.
На чертеже изображена схема предлагаемого-вискозиметра.
Вискозиметр имеет электромагнит
1 постоянного тока с рамкой 2, помещенной в магнитное поле электромагнита. Рамка состоит из двух обмоток, включенных встречно. Концы обмоток, а также средняя точка подключены к выходу компенсационного 35 блока 3, представляющего собой усилитель мощности, который задает одинаковые токи в обмотках рамки 2. С рамкой жестко связан внутренний цилиндр 4, коаксиально расположенный 40 во внешнем цилиндре 5. Последний приводится во вращение электродвигателем 6 через редуктор 7. На оси рамки 2 укреплен индукционный дифФеренциальный датчик 8 угла поворота, с которого на вход компенсационного блока 3 поступает разностный сигнал, пропорциональный углу поворота рамки 2. При отсутствии крутящего момента разностный сигнал с выхода датчика равен нулю, компенсационный блок 3 выдает на обмотки рамки
2 равные по величине токи. В результате рамка фиксируется в строго определенном положении вдоль полюсов электромагнита 1. Вторичный записывающий прибор 9 подключен к выходу компенсационного блока 3.
Вискозиметр работает следующим образом.
Электродвигатель 6 через редуктор
7 приводит во вращение внешний цилиндр 5 с исследуемой средой. Момент, обусловленный вязкостными силами исследуемой среды, поворачивает внутрен ий цилиндр 4 и рамку 2.
Разностный сигнал с датчика 0 угла поворота поступает в компенсационный блок 3, который перераспределяет токи в обмотках рамки 2 так, что внешний крутящий момент компенсируется магнитным моментом рамки.
Разность тока в обмотках, являющаяся величиной, пропорциональной внешнему крутящему моменту, записывается вторичным прибором 9.
Использование в предлагаемом вискозиметре двух соединенных встречно обмоток, выводы и средняя точка которых подключены к выходу компенсационного блока, а вход его соединен с датчиком угла поворота, позво.ляет автоматизировать процесс измерений. Так как рамка при этом имеет весьма малые углы поворота, то инерционность прибора оказывается малой.
Все это увеличивает точность измерений.
Формула изобретения
Ротационный вискоэиметр, содержащий внешний.и внутренний цилиндры, электромагнит постоянного тока, поворотную рамку, установленную в магнитном поле электромагнита и соединенную с внутренним цилиндром, электродвигатель с редуктором, соединенным с внешним цилиндром, датчик угла поворота внутреннего цилиндра и компенсационный блок, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля быстропротекающих процессов и повышения точности измерений, поворотная рамка имеет две соединенные встречно обмотки, концы и средняя точка которых подключены к выходу компенсационного блока, а вход компенсационного блока соединен с датчиком угла поворота внутреннего цилиндра, причем компенсационный блок выполнен в виде усилителя мощности. источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Нагtmann К. !ndustгiе11е Чis
kositatsmessung Erdol und Kohle-Ег—
dgas-Pefrochemie,15.. Jahrg, Mazz, 3962, Ф 3, 117.
2. Авторское свидетельство СССР
v 389441, кл. 6 01 и 11/14, 1970 (прототип). ие8471
Редактор Т.Мермелштайн
Заказ 8308/57 Тираж 910
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r.jjæãoðoä, ул.Проектная,4
Составитель Э.Скорняков
Техред А. Бабинец Корректс С.Шекмар
