Устройство для измерения вязкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) (11) аг) а 01 гг 11 16 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институтим, А.Р. Бируни(56) 1.Табидзе А,А, и др. Ультразвуковой низкочастотный измеритель вязкости жидкостей. -Измерительнаятехника, 1981, Р 12, с. 56-61,2,Заявка Франции Р 2462701,кл. 6 01 И 11/16, опублик . 1981,З,Авторское свидетельство СССРР 369468, кл. 6 01 Ы 11/16, 1973(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВЯЗКОСТИ, содержащее вибратор, размещенный в зазоре магнитопроводоввозбуждающей и приемной электромагнитных систем, на каждом иэ которыхразмещена электрическая катушка,подключенная к генератору переменногонапряжения, схему сравнения и вторичный прибор, с т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности измерений, в него введеныустройство управления, регулируемыйрезистор и размещенная на магнитопроводе возбуждающей электромагнитной системы дополнительная электрическая катушка, выводы которой замкнуты через регулируемый резистор,соединенный с выходом устройствауправления.где Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано на всех объектах, где требуется информация о физико-химических свойстйах вещества, н частности вязкости.Известно устройство для измерения вязкости, содержащее кварцевый вибратор, устройство управления и блок измерения частоты колебаний вибратора 1) .Недостатки этого устройства - низ кая точность из-за быстрого затухания в анализируемой среде возбуждаемых кварцевым вибратором волн и изменение параметров вибратора из-за взаимодействия со средой.Известно также устройство для изМерения вязкости, содержащее 1 -образный вибратор, электромагнит:возбуждения и электромагнит-датчик, регистрирующий фазовый сдвиг колебаний вибратора относительно тока в электромагните возбуждения 21 .Недостатки данного устройства - сложность и низкая точность измерений, снязанные с изменением параметров Вибратора в процессе измерений и сложностью точного определения сдвига фаз.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения вязкости содержащее вибратор, размещенный в зазоре магнитопроводов возбуждающей и Приемной электромагнитных систем, йа каждож из которых размещена электрическая катушка, подключенная к Генератору переменного напряжения, схему сравнения и вторичный прибор. Действие устройстна заключается н измерении силы возбуждения вибратора при постоянной амплитуде колебаний З 1 .При этом вязкость находится по формуле ГЛ)искомая вязкость,кг/м с;плотность среды, кг/м;Г - возбуждающая сила, Н;резонансная частота коле.баний вибратора, с5 - площадь вибратора, м;О - амплитуда колебаний вибратора, м;постоянная прибора,кг/ (мс),Сднако при многократном проведении измерений из-эа налипания частицизмеряемой среды изменяется резонансная частота колебаний вибратора Ыри его площадь, вследствие чего ноз никает большая погрешность измерения,Цель изобретения - повышение точности устройства для иэмЕрения. Вязкости,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Поставленная цель достигается тем, что В устройстно для измерения Вязкости, содержащее Вибратор, размещенный В зазоре магкитопронодов возбуждающей и приемной электромагнитных систем, ка каждом из которых размещена электрическая катушка,подключенная к генератору переменногонапряжения, схему сравнения и вторичный прибор, введены устройствоуправления, регулируемый резистори размещенная на магкитопроводе возбуждающей электромагнитной системыдополнительная электрическая катушка выводы которой замкнуты черезрегулируемый резистор, соединенныйс выходом устройства управлекия.На чертеже показана схема предлагаелого устройства,Устройство содержит вибратор 1,расположенный в зазоре магнитопроводов 2 и 3 соответственно возбуждающей и приемной электромагнитныхсистем с размещенными на них Возбуждающей 4, приемной 5 и дополнительной б электрическими катушками,регулируемый резистор 7, подключенный к выводам дополнительной катушки б и связанный с выходом устройства 8 управления, генератор 9 переменного напряжения, соединенный с выводами возбуждающей электрической катушки 4, приемкой электрическойкатушкой 5, вторичным прибором 10и схемой 11 сравнения, Вибратор 1погружен в анализируемую среду 12.Устройство работает следующимобразом. Излерекие произВОДится В Два так -та. В первом такте согласно задаккойпрограмме устройство 8 управленияустанавливает сопротивление регулируемого резистора 7 значительно боль. шим реактивного сопротивления дополнительной электрической катушки б.Напряжение с генератора 9 перемекного напряжения подается ка возбуждающую катушку 4 и посреГством Возникающего в зазоре магкитопроцода 2 нозбуждающей электромагнитной системы магнитного поля Возбуждает колебания вибратора 1, При этом В приемкойэлектрической катушке 5 икдуцируется переменное напряжение, поступающее на вход гекератора 9 переменного напряжения и соединенный с ким Вход схемы 11 сравнения , которая сравнивает амплитуду индуцированного напряжения с заранее задаккым значением и, если последние ке равны между собой, вырабатывает сигнал, изменяюш:й соответствующим образом коэффициент передачи генератора 9 переменного капояженкя а следовательно., и ток ь возбу;дающей электрическол катушк"- лТаким образом ос",д,ествляется поддержание заданного значения напряжения В приемкой элекрической ка1120271 тушке 5 и амплитуды колебаний вибратора 1. Значение тока на выходе генератора 9 переменного напряжения измеряется вторичным прибором 10. А искомая вязкость определяется при этом из формулы 5Г4 Р =8 юг(2)6(гр Б которая следует из совместного решения уравнений (3) и (4) .Таким образом, введение дополни тельных потерь известной величиныпозволяет получить показания устройства для измерения вязкости независимыми от значений частоты колебаний и площади вибратора 1, поскольку зна 15 .чения последних не входят в формулу(5), которая является градуировочным уравнением устройства для измерения вязкости. Физически это обусловлено тем, что коэффициент Сг градуировочной характеристики (3) при каждом измерении рассчитывается заново по результатам двух "тактов работы, что позволяет находить его истинное значение независимо от наличия на вибраторе 1 пленки анализируемого вещества.Применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить точность измерения физико-химических параметров среды. В программе, ЗО заложенной в устройство 8 управления, определяющей периодичность и закон изменения регулируемого резистора 7, может быть предусмотрена соответствующая зависимость пос ледних от внешних влияющих факторов,например, температуры. При этом,если программа такова, что колебания температуры, вызывающие изменение зна чения корня квадратного из произведе ния вязкости среды на ее плотность,обуславливают аналогичное изменение величины вносимых потерь, т.е. сопротивления регулируемого резистора 7, то обеспечивается термокомпенсация устройства для измерения вязкости. или 50 Составитель В.КруткинРедактор Р,Цицика Техред Т.Фанта Корректор О. Лугов ая Заказ 7735/33 Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент,г,ужгород, ул,Проектная,4 где Г - возбуждающая сила при токев катушке 4, равном 3 икоэффициенте связи К, т.е.0 7С, - коэффициент градуировочнойхарактеристики,Во время первого такта измерениядополнительная катушка б практическине оказывает влияния на колебаниявибратора 1 за счет большого сопротивления регулируемого резистора 7,Во втором такте устройство 8 управления уменьшает до заданного значения, например до нуля, сопротивление Я регулируемого резистора 7,В этом случае напряжение, индуцируемое в катушке б, вызывает прохождение тока в контуре, состоящем изкатушки б и регулируемого резистора7В свою очередь ток, протекающийпо дополнительной электрической катушке б, обуславливает появлениеэлектромагнитного поля, увеличивающе.го силу сопротивления колебаниямвибратора 1 и, соответственно, потери энергии колебаний на величину Сзависящую при постоянной амплитудеколебаний только от параметров дополнительной электрической катушкиб и сопротивления регугируемого резистора 7. При этом новое значениетока в возбуждающей электрическойкатушке 4 связано с вязкостью по фор- ле муГрр = С,3 -с-с, (4)Значение вносимых потерь, приведенных к соответствующей размерности, определяется заранее экспериментальным путем. Вторичный прибор 10 регистрирует новое значение Ъ тока в катушке 4 возбуждения и находит значение параметра М по формуле(Р(7 7 г, с (5) В результате использования изобретения повышается точность измерения вязкости исследуемого лака, что приводит к снижению. расхода сырья на 0,8.