Колебательный датчик вязкости жидкостей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ьа) О 01 11/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Таллинский политехнический институт, Тартуский филиал Централь" ного опытно-конструкторского и технологического бюро Государствен ного всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова" тельского технологического института ремонта и эксплуатации машинно- тракторного парка(56) 1Заявка Великобритании Р 1595536, кл. б 1 5, 1981.2. Авторское свидетельство СССР Р 685957, кл. 6 01 )ч 11/16, .1979 (прототип )Изобретение относится к измери+ тельной технике, в частности к устройствам для определения вязкости нагретых жидкостей, и может найти применение в химии и при диагностике агрегатов автомобилей, тракторов и комбайнов по характеристикам рабочих масел.Известен колебательный датчик вязкости в котором зондом является заточенная со всех сторон и приваренная к стержню пластинка. Пластинка совершает поступательные колебания в своей плоскости и погружается в жидкость на полную свою высоту1 .Недостатком известного датчика является малое значение отношения площади 5 соприкосновения зонда с жидкостью ко всей колеблющейся массе Ф зонда, что снижает чувствительность датчика. Из-за конструктивных соображений; отношение 5 /л при пластинчатом зонде нельзя сделать сколь угодно малым, так как при поступательной колебательной возбуждающей силе плоскость колеба. ний очень тонкой пластинки является практически неопределенной.Наиболее близким к предлагаемому является колебательный датчик вязкости, с колеблющимся элементом, состоящим из дополнительной секции1 верхний стержневый отрезок ) и зонда(низкий отрезок ). Зонд изготовлен в виде пластины двояковыпуклого параболического сечения с отнощением осей 4:1, с возможностью ее маятниковых колебаний в плоскости большей оси двояковыпуклого сечения, Между дополнительной секцией и зондом расположен упругийподвес в виде мембраны, которая выполнена иэ эластичного материала и имеет радиальные ребра жесткости. В датчике имеются электромагнитные возбуждающий и приемный (вибрационный датчик в виде механотрона) преобразователи.Известный колебательный датчик вязкости работает следующим обра зом.Зонд датчика погружают в исследуемую жидкость. Электромагнитный преобразователь возбуждения приводит зонд в маятниковые колебания вдоль плоскости, проходящей через большую ось двояковыпуклого параболического сечения зонда. Амплитуда маятниковых колебаний зонда, соответствующая вязкости исследуемой жидкости Фиксируется приемным преобразователем и регистрируется измерительной схемой вискозиметра 23. Однако известный колебательный; датчик вязкости характеризуется недостаточной. чувствительностью, особенно при малой вязкости измеряемой жидкости и длительным временемустановления температуры зонда притермостатированииМалая чувствительность обусловлена в основноммалым отношением площади соприкосновения зонда с измеряемой жидкостьюк колеблющейся массе датчика, Крометого, чувствительность датчика снижается.и из-за лобового сопротивления к движению в жидкости зонда сО двояковыпуклый параболическим сече:ием. Длительное время установления температуры зонда обусловленобольшой теплоемкостью зонда.Цель. изобретения - увеличение15 чувствительности и ускорение установления температуры зонда при термостатировании,Поставленная цель достигаетсятем, что в колебательном датчике2 О вязкости жидкостей, содержащем колеблющийся элемент, выполненный в видезонда с дополнительной секцией, упругий подвес, возбуждающий и прием"ный преобразователи, зонд выполнен25 в виде полукольца.На чертеже представлена схемапредлагаемого датчика.На фиг. 1 изображен, колебательныйдатчик, общий вид на Фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,Колебательный датчик вязкостисодержит разъемный корпус, состоящийиз верхней 1 и нижней 2 половин,В верхнюю половину 1 корпуса установлен колеблющийся элемент, состояЗ 5 щий из дополнительной секции 3и зонда 4, выполненного в виде полукольца, которые соединены между собойпосредством термоизоляторов 5,Центр6 колеблющегося элемента выполнен в4 О дополнительной секции ЗНесущей деталью колеблющегося элемента является упругий подвес 7, один конецкоторого прижат в держателе 8, а;другой конец прикреплен в центре6 колеблющегося элемента и опирается на опору 9. В верхнюю половину1 корпуса вмонтированы возбуждающий,10 и приемный 11 преобразователи,а также механический арретир 12с Рычагом 13 для фиксации положе"ния колеблющегося элемента во время очистки зонда 4. В нижней половине 2 корпуса находятся полость 14для измеряемой жидкости, желобы 15для перелившейся измеряемЬй жидкос 55ти, трубка 16, через которую перелившаяся жидкость вытекает, датчиктемпературы 17 измеряемой жидкостии нагревательный элемент 18. Дляточного монтажа половин корпуса имебО ются прикрепленные к верхней половине 1 корпуса направляющие стержни 19. Колебательный датчик вязкостиработает следующим образом.Измеряемую жидкость заливают до краев полости 14 в нижнюю половину 2 корпуса и нагревают при помощи нагревательного элемента 17 до требуемой температуры, Рычагом 13 опускают колеблющийся элемент, ко-, торый начинает под влиянием крутя-, щего момента, создаваемого возбуж" дающим преобразователем 10, совершать вращательные колебания вокруг точки крепления упругого подвеса 7 т.е. вокруг центра 6 колеблющегося элемента, Эатем ставят при помощи йаправляющих стержней 19 верхнюю половину 1 корпуса на нижнюю 2 так, чтобы зонд 4 точно погру" зился в измеряемую жидкость. О вяз" кости измеряемой жидкости судят по колебаниям колеблющегося элемента, которые снимаются при помощи прием- ного преобразователя 11. Посне получения отсчета верхнюю половину 1 корпуса отделяют от нижней 2 колеблющийся элемент арретируют при помощи рычага 13 и затем очищают зонд. 4увеличение чувствительности измерений вязкости обусловлено тем, что конструкция зонда 4 в виде полукольца не затрудняет уменьшение толщины полукольца. Это позволяет значительно увеличить отношение площади соприкосновения зонда с жидкостью ко всей колеблющейся массе, а этим увеличивается и чувствительность датчика. Кроме того, полукольцо не имеет лобового сопротивления, при колебании в жидкости образуемые вол-ны являются чисто сдвиговыми,чтотоже увеличивает чувствительностьдатчика в сравнении с прототипом.Ускорение установления температурызонда при термостатировании обуслов"лено малой толщиной полукольца.Масса тонкого полукольца в десяткираз меньше, чем масса зонда прототипа, и полукольцо приобретает 10 быстрее температуру измеряемой жидкостиВ конструкции колебательного дат.чика вязкости держатель 8 упругого.:лемента 7 выполнен передвижным.35 Это позволяет изменить характеристики упругого элемента и тем варьировать диапазон,и чувствительностьизмерения вязкости жидкостей. Перелив измеряемой жидкости из полости 14 в желобы 15 во время установления зонда 4 в жидкость пре"дусмотрен для поддержания уровняизмеряемой жидкости в полости 14 навысоте, определенной краями полости 14. Применение термоизоляторов 5для соединения дополнительной секции 3 с зондом 4 позволяет доба"вочно ускорить время установлениятемпературы зонда 4 при термостатировании датчика.ЗОВискозиметр с предлагаемым дат"чиком повышает производительностьтруда при измерении вязкости нагретых масел из агрегатов автомашин,тракторов и комбайнов более чем в 35 10 раз.1060993 Фиг Заказ 1 9/44 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 4 Составитель В.Хоутин едактор Л.Авраменко Техред М,Кузьма Корректор О.Тигор