Устройство для измерения вязкости

Сфвз Сфветскик Сфцивпистическик РеспубпикОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оц 84248 О К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 06. 08. 79 (21)2803806/18-25 с присоединением заявки %в О 01 й 11/00 Государственнмй комнтет СССР оо.делам изобретений и открмтий(71) Заявитель Гусевский филиал Государственного научноисследовательскогО института стекла(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ Изобретение относится к приборостроению, а именно к вискозиметрам, и может быть использовано для измерения вязкости различных жидкостей и расплавов в промышленных условиях.Известно устройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру, связанную через клапан с системой подачи газа, емкостный датчик контроля уровня исследуемой жидкости в измерительной камере и приспособление для компенсации изменений уровня и атмосферного давления, выполненное в виде компенсационной трубки, погруженной в жидкость 15 и связанной через дроссель с измерительной камерой. В устройстве вязкость определяется.по времени заполнения измерительной камеры исследуе- мой жидкостью до заданного уровня, .20 фиксируемого емкостным датчиком Щ .Однако устройство не обеспечивает достаточной точности измерения инадежности при работе на агрессивых, высокотемпературных жидких средах, когда значительно ухудшаются точност" ные характеристики емкостного датчика.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является, ус- ЗО тройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру в видепневмотрубки, измерительный преобразователь с входной и компенсационнойкамерами, в котором входная камерасоединена с измерительной камерой ичерез дроссель - с компенсационной камерой, и устройство для поддержанияграницы раздела газ-исследуемая среда. Вязкость в устройстве определяется по времени изменения давленияв измерительной камере между двумяего фиксированными значениями 21 .Недостатком данного устройстваявляется низкая точность измеренияиз-за влияния колебаний температурыисследуемой среды.Цель изобретения - повышение точ-.ности измерения,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве .для измерения вязкости, содержащем измерительную камеру в виде пневмотрубки с дросселем,измерительный преобразователь с входной и компенсационной камерами, вкотором входная камера соединена сизмерительной камерой и через дроссель - с компенсационной камерой,систему поддержания границы разделагаз-исследуемая среда, подключен30 20 40 55 60 ную к компенсационной камере, дроссель расположен в нижней части измерительной камеры, погружаемой в исследуемую среду,На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.устройство содержит измерительную камеру 1 в виде пневмотрубки,соединенную с входной камерой 2 измерительного преобразователя 3 и,черездроссель 4 - с компенсационной камерой 5 измерительного преобразователя, приспособление для поддержанияграницы раздела гаэ-исследуемая среда, состоящее из реле б давления,впускного 7 и выпускного 8 клапанов,соединяющих компенсационную камерусоответственно с источником газа иатмосферой, датчик. пневмоимпульсов,выполненный в виде сильфона 9 с электромагнитом 10, блок 11 управления и измеритель 12 времени. Измерительный преобразователь выполнен в контактном исполнении: контакты 13 замыкаются при смещении чувствительного элемента преобразователя в сторону входной камеры 2 и контакты 14 при смещении его,в противоположную сторону.Устройство работает следующим образом.В исходном положении вследствие выравнивания давлений но входной 2 и компенсационной 5 камерах измерительного преобразователя 3 через дроссель,4 в измерительной камере 1 устананливается граница раздела газисследуемая среда на уровне, определяемом настройкой реле б давления,При отключенном магните 10 и растянутом сильфоне 9 чувствительный элемент измерительного преобразователясмещен в сторону входной камеры 2,контакты 13 замкнуты и блок 11 подает сигнал на включение измерителя 12 времени. Под действием гидростатического давления, превышающего давление газа в измерительной камере 1, жидкость поднимается вверх, уменьшая величину рабочего объема газа н измерительной камере и увеличивая давление в ней. При достижении заданной величины давления контакты 13 размыкаются и блок 11 управления отключает измеритель 12 времени, Однонременно блок управления включает электромагнит 10 на сжатие сильфона 9.Давление газа н рабочем объеме устройства возрастает и мембрана измерительного преобразователя 3 смещаетсян сторону компенсационной камеры 5,замыкая контакты 14. Блок 11 управления снова включает измеритель времениЖидкость под дейстнием пневмоимпульса вытесняется из измерительнойкамеры 1 и рабочий объем устройстваувеличивается, а давление газа падает. При достижении заданной величиныдавления контакты 14 размыкаются,блок управления отключает измеритель 12 времени и электромагнит 10, сильфон 9 растягивается, увеличиная рабочий объем устройства. Снова замыкаются контакты 13, включается измеритель 12 времени и цикл измерения повторяется. Скорость перемещения жидкости в измерительной камере, выполненной в виде калиброванной трубки, зависит от вязкости исследуемой жидкости и регистрируется измерите-, лем 12.Постоянство разности давлений, действующих на столб жидкости, перещаемой в измерительной камере 1, достигается с помощью приспособления для стабилизации границы раздела газисследуемая среда. При изменении этой разности, например вследствие изменения давления над поверхностью исследуемой жидкости, температуры газа в рабочем объеме, утечек газа и т,д., срабатывает реле б давления, включая клапан 7 для подачи данления газа от источника или клапан 8 для выпуска его в атмосферу. В результате, благодаря связи компенсационной камеры с измерительной через дроссель, в последней устанавливается заданное давление.При установке дросселя 4 в погруженной части измерительной камеры 1 он одновременно с функцией выравнивания давлений в камерах измерительного преобразователя 3 выполняет роль термокомпенсатора вязкости. Так как дроссель погружен в жидкость, изменение ее температуры приводит к изменению температуры газа, протекающего через дроссель, и его вязкости. В свою очередь изменение вязкости газа сказывается на расходе его через дроссель, а следовательно, скорости изменения давления его в измерительной камере. Так, при увеличении температуры исследуемой жидкости уменьшается ее вязкость и увеличивается вязкость газа. В результате уменьшения вязкости жидкости возрастает скорость ее перемещения в измерительной камере и соответственно возрастает скорость изменения давления газа. А в результате увеличения вязкости газа уменьшается его расход через дроссель и сближается скорость изменения давления в измерительной камере. Аналогичная термокомпенсация вязкости происходит при уменьшении температуры. При правильно подобранном сопротивлении дросселя составляющая скорости изменения давления газа в измеритель ной камере, обусловленная влиянием температуры, может быть скомпенсиронана с достаточной точностью.Предлагаемое устройстно для измерения вязкости отличается от известных простотой конструкции, надежностью в работе и может быть использовано для промышленных измерений при842480 Составитель В.филатоваедактор Т.Мермелштайн Техред С.Мигунова . Корре Решетни Подписмитета СССРкрытийя наб., д.4/5 о лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная контроле агрессивных сред, высокотемпературных расплавов, при работе вовзрывоопасных условиях. Формула изобретения 5 Устройство для измерения вязкости, содержащее измерительную камеру в виде пневмотрубки с дросселем, измерительный прео 6 разователь с входной и компенсационной камерами, в котором входная камера соединена с измерительной камерой и через дроссаль с компенсационной камерой, систему э 5054/43 Тираж 907. ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, )Х, Раушскподдержания границы раздела газ-исследуемая среда, подключенную к компенсационной камере, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дроссельрасположен в нижней части измерительной камеры, погружаемой в среду. Источники информации,принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США У 3782173,кл.С 01 й 11/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 594432, кл.С 01 ь 11/00, 1976