Вибрационный датчик вязкости

(21) (22) (46) (71) (72) 4 б 17945 12.12,8 15,10,9 25 Р 38 неАти С Бюл В, Богословск (5 (5 втоматизация пронести и водыЛ.: мысл Недр оСюй, Измерери помощи- Приборы д1985, У 8,ни язк колеб иучн я с. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Институт химииСРМ,А. Полуэктов, Аи Л,К, Алтунина532,137(088.8)Беляков В,Л, Авой попготовки1988, с. 232.чжень Чжу, Паолисти и плотности плющегося шарика,ых исследовании.4-147. Изобретение относится к технике измерения вязкости, в частности к усроцству высокочувствительных проточных вибрапионных датчиков, предназначенных для использования в исследовательских лабораториях, в медицине, для контроля технологических процессов.Пелью изобретения является расширение области применения и повьшение точности за счет стабилизации фактора Формы.На Аиг. 1 изображен предлагаемый датчик; на Аиг. 2 - зависимость между (Пс - Пс,) и уПредлагаемый датчик состоит из камертона 1 пьезоэлементов 2, пружины 3, Камертон установлен на опоре 4,71я проведения измерений датчик включается в цепь обратной связи ав-,2(54) ВИБРАПИОННдй ДАТЧИК ВЯЗКОСТИ(57) Изобретение относится к исследованцю различных свойств материалов,в частности к конструкции вцбрапионного датчика вязкости, Вибраццонныйдатчик вязкости позволяет расширитькруг исследуемых жидкостей, повыситьвоспроцзводцмость результатов измерений, Вцбрационный датчик вязкостисодержцт камертон с.двумя ножками,у оснонацця которых установлены пьезэлектрические преобразователи, ц полую пру:,цпу с входом и выходом дляввода и вывода исследуемой жидкости,установленную между ножкамц камертона и жестко соединенную перпендикулярно к нцм. 2 ил,тогенератора, обеспечивающего работуна частоте резонанса. При этом наодин цз пьезоэлементов подается возбуждающее напряжение П, с другогопьезоэлемента снимают напряжение Г,пропорциональное амплитуде возникающих механических колебаццй.Прц движении ножек камертонапроисходит смещение стенок пружиныотносительно заключенной в ней жидкости, Трение между пружиной и жидкостью (и в самой жидкости) вызывает дополнительное (по сравнению спотерями в самом камертоне и в пружине) рассеяние энергии. Побротностьвибратора уменьшается. Лля достижениятой же амплитуде колебаний понадобится большее П или при том же возбуждающем напряжении будет меньше амплитуда ц, соответственно, П,1 ля ньютоновских жидкостей трениеМежду колеблющимся по гармоническому,закону телом и жидкостью описывается ,Аормулой5= А - . - В -С 1 уЧ механическое сопротивление жидкостисила, вызывающая движение; амплитуда колебаний;амплитуда скорости колебаний;плотность жидкости;Вязкость жидкости А,В,С - коэААициенть пропорциональности.Кроме сопротивления жидкости присутствует также сопротивление 11 сдЕ=В -Уобусловленное внутренним трением измерительной установки (подвеса) и 11 с у + 7, = Су + 11 ф П р(+ В - фгде Е- механическое сопротивление;- возбуждающее напряжениепри отсутствии жидкости впружине;- напряжение пропорциональное смещению при отсутствии жидкости в пружине,При стабилизированном Пимеем р. = К(П, - П ),фИзмерения проводят следующим образом.Находят значение П , при отсутствии жидкости в пружине (заполненииее воздухом), Находят 11 при заполНении пружины калибровочной жидкоствю.Определяют коэААициент К по Аормуле-1,(1 - и, ),50где дя - вязкость и плотность каукф клибровочной жидкости.Палее, при неизменном значении Попределяют 11 исследуемой жидкостиНаходят искомое значение 1 поФормуле- К(Пс". П )или по калибровочной зависимости, которая может быть построена после определения 11 ряда жидкостей с изГ вестными значениями 1 ГЯ , При измерениях отсутствует операция погружения пробного тела в жидкость, т,е. исключается зависимость 11- от глубиР ны погружения. Пружина имеет всегда одинаковый объем и внутреннюю поверх-. ность. Таким образом при заполнении автоматически обеспечивается одинаковая площадь контакта пробного тела с жидкостью, что обеспечивает повышение точности и воспроизводимости результатов измерений.П р и м е рЛатунный камертон 1 с частотой резонанса К 400 Гц укреплен в опоре 4. Вблизи основания ножек наклеены пьезоэлементы 2, Между ножками камертона плотно вставлена пружина из нержавеющей стали трубчатой Аормы (толщина стенок Ф 0,1 мм) диаметром 12 мм (несколько большем чем расстояние между ножками - 10 мм).При испытаниях датчика пьезоэлементы включались в цепь обратной связи автогенератора, Величина Пподдерживалась постоянной (2,5 В). Измерялось с помощью цийрового вольтметра 11 с, =1 В, 7 ля заполнения пружины использовались шланги, присоединявшиеся к ее концам. По оси абсцисс (Аиг,2) отложены значения Ц= 11 , получен-. ные при заполнении трубки воздухом (т,0), гептаном (т.1) бензолом (т,2), водой (т,З), Определенная по граАику чувствителькк 9,1 ЯРФ и,т.Использование предлагаемого датчика обеспечивает высокую чувствительность в области малых вязкостей; по-, вышение воспроизводимости получаемых результатов; простоту изготовления датчика.,Формула и з о б р е т е н и я Вибрационный датчик вязкости, содержащий камертон с двумя ножками,у основания которых установлены пьезоэлектрические преобразователи, о т"л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренийза счет стабилизации йактора Аормы,он снабжен полой пружиной с входоми выходом для ввода и вывода исследуемой среды, установленной между нож.Ками камертона и жестко соединеннойперпендикулярно к ним,1599711 лодлосль 1 ф ь Фиг,Корректор М, Кучерява кто Тира 13 ССР о роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ ВНИИП Составитель Л. Ульяновфенова Техред А.Кравчуку 7по изобретения-35 Раушская арствеыного комитета 113035, Москва, Ж Подписноеи открытиям при Гб., д. 4/5