Устройство для непрерывного измерения физико-химических параметров жидких сред

"дт тт" ЫУ 11оили А Н ТЕН СОюз СоветокинСоциалистическихР опублин ИДБЕВЬС т 83 авт. свидетельствависи мо 01 п 11/16 Заявлено 10,И 1.1971 ( 1692350/26-25) присоединением заявкииоритет Комитет по деламизобретений и открыт ДК 532,137(088,8) ано 10,Н 11.1972. Бюллетень2 публик и Совете Мииистро СССРДата опубликования описания 24 Х 111.19 Автор зобретени Н. Кога аявите УСТРОЙСТВО Д ИЗИКО-ХИМИЧЕ Н ЕПРЕРЬВНОГОИХ ПАРАМЕТРОВ ЗМЕРЕНИЯДКИХ СРЕД Изобретение относится к области контроля физико-химических параметров жидких сред.Известно устройство, содержащее вибрационный датчик вязкости, чувствительный элемент которого расположен в проточном корпусе на расстоянии от его стенок, меньшем глубины проникновения вязкой волны, и амплитудную измерительную схему. Однако это устройство характеризуется ограниченным объемом поставляемой информации (обычно контролирует лишь один параметр - динамическую вязкость) и нелинейность шкалы, что сужает область его применения и затрудняет калибровку.Предлагаемое устройство позволяет осуществлять непрерывный контроль динамической вязкости, плотности и кинематической вязкости жидкой среды, обеспечивая линейность шкал для всех трех параметров. Это достигается тем, что импеданс стенки корпуса более чем на порядок превышает импеданс жидкой среды, а также сочетанием в измерительной схеме блоков измерения сдвига частоты и коэффициента затухания, соединенных с датчиком и блоком деления.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит вибрационный датчик 1, состоящий из вибратора 2, преобразователя т механических колебаний вибратора и прточного корпуса 4, блок б измерения коэффициента затухания, блок б измерения сдвига частоты, блок деления 7 и вторичный прибор 8. Вибратор 2 расположен внутри проточного корпуса 4 концентрично с ним, внешний и внутренний контуры поперечных сечений вибратора и корпуса геометрически подобны, расстояние между вибратором и корпусом не превышает глубины проникновения вязкой 10 волны (равной корню квадратному из удвоенного отношения кинем атической вязкости к угловой частоте колебаний), а импеданс стенки корпуса (для поперечных волн - на частоте колебаний вибратора) более чем в 15 десять раз превышает импеданс жидкойсреды.Необходимое соотношение между импедансами получают, например, если толщина стенки более чем в семь раз превышает глу бину проникновения волны, умноженную наотношение плотностей жидкости и материала корпуса 4.Контролируемая среда протекает черезкорпус 4, в котором сплошной или полый 25 вибратор 2 совершает свободные (продольные, крутильные или изгибные) колебания.Преобразованный преобразователем д сигнал с датчика 1 одновременно поступает на вход блока 5 измерения коэффициента затухания ЗО и на вход блока б измерения сдвига частоты347638 Составитель В. Вощанкин Таран рректор Г. Запорожец Редакт ехред рлова Заказ 2643/18 Изд,1111 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 пография, п апунова, 2 Блок 5 формирует сигнал, пропорциональный коэффициенту затухания свободно колеблющегося вибратора 2, а блок б - сигнал, пропорциональный сдвигу частоты его свободных колебаний. Поскольку расстояние между вибратором 2 и корпусом 4 меньше глубины проникновения вязкой волны, а импеданс стенки корпуса 4 более чем на порядок превышает импеданс жидкой среды, амплитуда и фазы возникающей в жидкости около вибратора прямых и отраженных вязких волн таковы, что коэффициент затухания вибратора 2 прямо пропорционален динамической вязкости жидкости и не зависит от ее плотности, сдвиг частоты колебаний вибратора 2 прямо пропорционален плотности жидкости и не зависит от ее вязкости, Поэтому выходной сигнал блока 5 пропорционален динамической вязкости контролируемой среды, а выходной сигнал блока 6 - плотности контролируемой среды. Эти сигналы поступают на входы блока деления 7, формирующего сигнал, равный отношению выходного сигнала блока 5 к выходному сигналу блока б и, следовательно, пропорциональный кинематической вязкости жидкой среды. Выходные сигналы блока 5 измерения коэффициента затухания, блока б измерения сдвига частоты и блока 7 деления, пропорциональные соответственно динамической вязкости, плотности и кинематической вязкости контролируемой среды, подают на вторичный прибор 8.Одновременный и независимый контроль указанных параметров увеличивает объем информации о состоянии контролируемого продукта, а линейность шкал обеспечивает возможность калибровки и использования устройства в системах автоматического регулирования. Предмет изобретения1. Устройство для непрерывного измеренияфизико-химических параметров жидких сред,10 например динамической вязкости, содержащее вибрационный датчик вязкости, чувствительный элемент которого расположен в проточном корпусе на расстоянии от его стенок,меньшем глубины проникновения вязкой15 волны, и амплитудную измерительную схему,отличающееся тем, что, с целью увеличениячисла одновременно измеряемых параметрови обеспечения линейности их шкал, импедансстенки корпуса для поперечных колебаний20 более чем на порядок превышает импедансжидкой среды, внутренний и внешний контуры поперечных сечений корпуса и вибратора, расположенных концентрично, геометрически подобны, а измерительная схема вы 25 полнена в виде параллельно подключенныхк датчику блоков измерения сдвига частотыи коэффициента затухания вибратора, выходы которых соединены со входами блокадавления,30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что толщина стенки корпуса более чем в семьраз превышает глубину проникновения вязкой волны, умноженную на отношение плотностей жидкости и материала корпуса.