Акустический вискозиметр

1о з О П-"Афй-И Е Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельств Сл. 421, 7 О явлено 09.Х 1.1966 ( 1111915/26-25 присоединением заявки М МПК б 01 п риоритет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРДК 532.137(088 публиковано 10.1.1969, Ьюллетень М ата опубликования описания 22.И 1.19 Авторы зобретения П. Зорин, В. А. Гречишкин, В. Н. Крутин, Л, А. Ушакова, А. В, Малютин, А, И. Пыхтеев и А. П, Дзюба Заявитель КУСТИЧЕСКИЙ ВИСКОЗИМЕТР Применение зондаколебаний обеспечило 25 колебаний до 400 гцконструкции. Понижен ошибку измерения вя сдвиговой упругости ср погрешности прибора и 30 кость продольных волн изгибно-вращательных резонансную частоту при взрывобезопасной ие частоты уменьшило зкостп из-за влияния еды. Для уменьшения з-за излучения в жидчасть зонда, совершаИзвестны низкочастотные акустические вискозиметры, зонды которых совершают поступательные или вращательные колебания. Необходимость использования низкочастотных зондов возникает при измерении вязкости релаксирующих жидкостей, в частности растворов или расплавов высокополимеров, а также при измерении вязкости суспензий и коллоидных растворов. Однако во взрывоопасных условиях существующие вискозиметры неприменимы. Предложенный вискозиметр позволяет достигнуть взрывозащищенности низкочастотного датчика вязкости при повышении точности измерений и чувствительности прибора. Это осуществляется благодаря применению зонда изгибно-вращательных колебаний, который, несмотря на применение достаточно толстой взрывозащищающей мембраны в качестве упругого элеменга, имеет низкую резонансную частоту и высокую чувствительность. Увеличение точности достигают благодаря использованию зонда, состоящего из двух отрезков, разделенных мембраной, причем погружаемая в жидкость часть зонда представляет собой пластину эллиптического сечения. Системы возбуждения и измерения колебаний установлены во взрывонепроницаемом кожухе так, чтобы колебания зонда были направлены вдоль наибольшей жесткости сечения части зонда, погруженной в жидкость.С целью повышения точности измерений вкольцо автогенерации прибора включены по лосовой фильтр и подстранваемый частотнонезависимый фазовращатель.На фиг. 1 показана блок-схема прибора; нафиг. 2 - датчик.Внскозиметр состоит из низкочастотного 10 взрывобезопасного датчика 1, электроннойсхемы автогенерации 2, измерительной схемы 8 и схемы термокомпенсации 4.Датчик собран во взрывонепроницаемом кожухе 5 и фланце б, в который впрессован зонд 15 7, состоящий из двух отрезков 8 и 9, Колебания отрезка 8 зонда, возбуждаемые электромеханическим преобразователем 10, передаются через мембрану 11 второму отрезку 9, помещаемому в исследуемую среду. Колебания 20 зонда измеряются электромеханическим преобразователем 12.ющая колебания в жидкости, сделана в виде тонкой эллиптической пластины,Для обеспечения устойчивых колебаний зонда в плоскости больших осей эллиптических сечений отрезка 9 и устранения паразитных перпендикулярных колебаний, возникающих вследствие параметрического возбуждения, на границе отрезка 9 и мембраны 11 поперечное сечение плавно переходит в круговое, а также подобрана необходимая гибкость мембраны.Возбуждаемая часть 8 зонда 7 имеет постоянное сечение по всей длине.Для устранения паводок возбуждающего электромеханического преобразователя 10 на измерительный преобразователь 12 возбуждаемая часть 8 зонда снабжена немагнитной упругой вставкой 18.В цепь обратной связи электронной схемы автогенерации включен датчик 1.Гармонические колебания зонда преобразуются измерительным преобразователем 12 в электрическое напряжение и поступают на вход электронного фазовращателя 14, а затем - в усилитель-ограничитель 15. Полосовой фильтр 1 б выделяет лишь первую гармонику выходного напряжения, после чего она усиливается по мощности выходным каскадом 17 и поступает на обмотку возбуждения датчика 1.Применение полосового фильтра 1 б значительно снижает погрешность вискозиметра, так как уменьшаются нелинейные искажения выходного каскада 17, что позволяет более точно поддерживать частоту автогенерации равной резонансной частоте датчика 1,Использование частотно-независимого фазовращателя 14 позволяет подобрать такое соотношение фаз в схеме автогенерации 2, которое уменьшает влияние фазовых нестабильностей схемы, что также значительно снижаетпогрешность вискозиметра.В измерительной схеме 8 применен отдельный стабильный измерительный усилитель 18,который усиливает напряжечне с измерительной обмотки датчика 1. Затем это напряжениепоступает на детектор 19 и измеряется вольт 10 метром 20,Схема термокомпенсации 4 дает поправки кнапряжению на выходе детектора 19 так, чтоприбор всегда показывает вязкость жидкостипри 20 С. С датчика температуры 21 напряже 15 ние термокомпенсации подается на аналогорешающую схему 22, которая дает напряжение поправки на вольтметр 20.Для измерения истинной вязкости схемутермокомпенсацни отключают.20Предмет и 3 о б р ет ен ияАкустический вискозиметр, содержащий низкочастотный датчик с зондом, состояшим издвух неоднородных отрезков с жесткой мем 25 браной посредине, электронную схему автогенерации, измерительную схему и схему термокомпенсации, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности измерения прн взрывоопасных условиях, один из отрезков зонда, по 30 груженный в исследуемую среду, выполнен ввиде пластины эллиптического сечения, а системы возбуждения и измерения колебанийзонда установлены параллельно мембраневдоль плоскости, проходящей через большие35 оси эллиптических сечений пластины, причемв кольцо схемы автогенерации последовательно включены подстраиваемый частотно-независимый фазовращатель и полосовой фильтр.238875 Редакто едото аказ 16703 Тираж 480 Подписное 1 НИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров ССС Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 ипографи унова,оставитель В. И, Вощанкин Техред Л. Я. Левина