Зонд ультразвукового вискозиметра

. РЕСПУБЛИН О 9) (П)Ъ Н 11/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОПИСА ОБРЕТЕ(54)(57) ЗОНД КОЗИМЕТРА, со ный цилиндрич возбуждения и резонатор, о тем, что, с ц ности измерен ти растворной пределов изме ный резонатор метрично расп его центра дв вей. УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВИС- держащий герметизирован еский корпус, катушку магннтострикционный т л и ч а ю щ и й с я елью понижения погреший динамической вяэкоссмеси и расширения рений, магнитострикцион выполнен в виде симоложенных относительно ух винтообразных вет30 45Кроме того, при измерении вязкости смеси ультразвуковым датчиком параметры ультразвуковых колебаний магнитострикционного резонатора и, следовательно, энергия излучаемой плоской волны зависят от геометрических раэмерон этой пластинки и положения симметрии ее относительно центральной точки, т.е. узла, где магии тострикционный резонатор жестко эак реплен к корпусу зонда (датчика).В указанном устройстве из-за разной жесткости двух несимметрично исполненных половин амплитуда и частота колебаний магнитострикционного Щ резонатора согласно волновому уран нению колебаний этого резонатора должны быть разными, т,е. половина . резонатора, находящаяся внутри катушки, колеблется с частотой и амИзобретение относится к устройствам для измерения вязкости ячеистобетонных смесей.Известно устройство для измерениядинамической вязкости жидкостейпри помощи датчика (зонда) ультразвукового вискоэиметра, в которомчасть резонатора, погружаемая н исследуемую жидкость, выполнена с ребрами, расположенными перпендикулярно его оси 1) .Однако указанный датчик не можетбыть использован для измерения вязкости растнорных смесей, н частности ячеистобетонных.Наиболее близким к предлагаемо"му является датчик ультразвуковогонискозиметра для измерения динами.ческой вязкости растворных смесей,в частности ячеистобетонных, вкотором рабочая часть резонатора,погружаемая н исследуемую ячеистобетонную смесь, выполнена с крестообразным пеперечным сечением. Датчик, возбуждая в смеси строго поля,ризонанные и двух направлениях,перпендикулярных его оси, поперечные колебания (эа счет крестообразного поперечного сечения), измеряетреологическую характеристику смеси(т,е. вязкие свойства) с учетомимеющейся аниэотропии, чем и достигается точность измерения вязкостирастнорных смесей. Однако при измерении вязкости указанным ультразвуковым датчиком в жидкостях и растворных смесях, в частности в ячеистобетонных, погрешность измеренийвозрастает с повышением вязкости.Так, при измерении динамической вязкости эпоксидной смолы беэ отвердителя н интервале температур 40йат 0+25 С и глицерина в интервалетемператур от -25 д С до +2.Гн С величина погрешности достигала до +25.1Следовательно снижается предел (диа-пазон) .измерений плитудой большей, чем частота и амплитуда колебаний наружной половинымагнитострикционного резонатора,так как,жесткость крестообразной чагти вдвое больше жесткости плоской.Следовательно, изменение электрических и механических свойств магнитострикционного резонатора ультразвукового датчика приводит к методической погрешности и снижению точностиизмерений,Из-за пониженной энергии излучения плоской волны от датчика и вязко-упругую среду (растворную смесь)ошибка измерений с повышением вязкости среды повышается, а диапазон измерений уменьшается.Цель изобретения - понижениепогрешности измерений динамическойвязкости смеси и расширение пределон измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что н зонде ультразвуковоговискозиметра, содержащем герметизиронанный цилиндрический корпус,катушку возбуждения и магнитострикционный резонатор последний выполнен н ниде симметрично расположенных относительно его центра двух винтообраэных ветвей.На чертеже изображен предлагаемый зонд ультразвукового вискозиметра,Зонд (датчик) состоит иэ магнито-стрикционного резонатора 1, выполненного в виде симметрично расположенных относительно его центра двухвинтообразных ветвей, катушки 2, возбуждающей импульсные колебания, корпуса 3, в который впаян резонатор 1,герметизирующей вставки 4, прижимной гайки 5, патрубка б для проводов от катушки, токопроводов 7Магнитострикционный резонатор 1исполнен так, что на обоих концахимеет пикообразное заострение, которое выполнено с целью уменьшениявлияния .торцового эФФекта" на торможение резонатора при колебании, вызываемого от давления ячеистобетонной смеси при вспучинании.Для обеспечения плавного перехода от праносторонней винтообразной кривизны верхней половины резонатора 1 в леностороннюю винтообразную кривизну нижней половины резонатора, а также с целью удобства жесткого крепления его к корпусу зонда в центральной его части и обеспечения симметрии относительно плоскости крепления, центральный участок резонатора выполнен плоскопараллельным,Зонд раоотает следующим образом,На обмотку возбуждающей катушки 2 с генератора импульсов подается импульс малой длительности (-50 мкс), который деформирует магнитострикцион1052937 10 Составитель В.КрутинРедактор С .Юско ТехредА,Бабинец Корректор Р. РешетникИМЫ тжтм8859/39 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб д. 4/5 Заказ щЮЮш ю ш ЫцыитФилиал ППП фПатент, гужгород, ул.Проектная, 4 ный резонатор 1. В этом резонаторе возникают экспоненциально затухающие колебания, которые наводят в катушке ЭДС, пропорциональную ампли" туде и частоте колебаний резонатора 1.Измерение вязкости сводится к измерению частоты следования возбуждающих импульсов, так как каждый последующий импульс возникает тогда, когда величина нндуцированной в, катушке 2 ЭДС уменьшится до определенного значения. При погружении датчика в исследуемую растворную смесь возбуждаемая15 магнитострикционным резонатором плоская волна распространяется рав" номерно от криволинейной винтообразной поверхности его в среду в радиаль ном направлении от оси датчика, чем и обуславливается высокая точностьизмерений и объективное отражение реологического состояния смеси в целом по всему объему. Кроме того, эффективность применения.предлагаемого устройства обеспечивается вследствие симметрии волновых процессов, возникающих как в нижней, так и в верхней половинах магнитострикционного резонатора.Диапазон измерений вязкости изме" няется в зависимости от количества витков, толщины и ширины магнитострикционного резонатора и практически составляет 10- 104 Па.с, что позволяет применять предлагаемое устройство для измерения динамической вязкости жидкостей и растворных смесей, в том числе и ячеистобетонных, в диапазоне 10- 10 ф Па с методом ультразвуковых колебаний.