Вискозиметр

) С 01 1) 11/О ополнительно филиал Москов- ордена Трудово- имико-технологи- Д.И. Менделеева 54) (57) ВР 1 СКОЗИИГ вящий сод е абилиз меннон д трубки с с возмож стержнем соосно расположе остью осевого пе пць не емещениясвязан причем стерженьационцой схемой компе влеци длйцои капилляра, ца подпружиненным торая образов ервым сильфономго соединен соа ю щ и й с я первьстерж торец ко ем, о т л тем, ч вязкос ре ель зования ти в интерва ремеци и повыерений, в него ния надежности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ(") Повомосковскийского ордена Ленина иго Красного Знамени хческого института им.(56) 1. Авторское свидетельство С11 763744, кл. С 01 И 11/08, 1978.2. Авторское свидетельство СССИ 91496, кл. С 01 Б 11/08, 1980(прототип). гор расхода, капилляр и ицы, выполненный в виде д введен преобразовательперемещения стержня, выполненный ввиде двух камер, сообщающихся междусобой золотциковым клапаном, золотник которого размещен на штоке, выполнецнол в виде трубы, соединяющейвнутреннюю полость первого сильфоцяи первую камеру преобразователя перемещения через пневматический дроссельпричем эта камера совместно с вторымподпружиненным сильфоном, один торецкоторого жестко закреплен ца стенкеэтой камеры, образуют внешьцою егополость, которая соединена с измерителем интервала. времени и через другой дроссель с источником сжатоговоздуха, прц этом внутренняя полостьвторого сильфоца и вторая камерапреобразователя перемещения сообщеныс атмосферой, а подвижный торец второго силъфона соединен посредствомштока, проходящего через сальциковоеуплотнение, с вторым торцом первогосильфоца, помещенного з кал.еру, в которую через стаб.лизатор расхода по-дается исследуемая среда и котораяотделена от первой камеры преобразователя перемещения сальниковым уплотнением и сообщена с капилляром.Изобретение относится к иэмеритезп - ной технике, в частности к устройствам для измерения вязкости технологических жидкостеи, применяемых ,в химической и нефтехимической промышленности,Известен вискоэиметр, содержащий стабилизатор расхода, кдпииляр переменной длины в виде винтового канала, образованного винтовой парой - цилиндром и плунжером, компенсационную схему управлеция длицой капилляра, выходной преобразователь с вторичным прибором Я .Ндт,более близок к изобретению вискоэиметр, содержащий стдбилизатор расхода, тсдпилляр переменной длины, тзыполцецый и гиде трубки с СООСЦО Раг.ПОЛС 111 ЕЕ 111 ЬЛ 1 В НЕЙ С ВОЗМОж 20 ЦОСтЬЮ ОСЕВОВС 11 ГРЕЛЕЕЕтЕЦИЯ СтЕРжНЕМ, причем стержень связан с компенсационной схемой уттретвзтеттття длиной кдптзлзтярд, КОтордет Обрдэовдцд подпружиц е етым сцть 11 сц О м Один торс 1 к Ото 25 рого соединен со стержнем 12 .Однако даттный вискозттметр преобразует вязкос гь исследуемой среды в дндлоговьпл сттгцдл, пропорциоцальный перемещению стержня в трубке, и неЗС позволяет полу тать тзреттенцой сигнал. Кроме того, оц имеет низкую надежность и:3.1 ерсцттт"1 из-за перемеццыхзначеций сил треттия, возникающих между стер;птем и трубкой в результд - те цез царите:11 ных 0 т клоетеций трубкиот вертикального положения ттрн производственных вибодттиях и при попддании твердых Включении в эдэор между трубкой и стержнем и т,п.Цель изобретения - цреобрдэовдцие вязкости в интервал времени и повышение цддежцосттт измерений,Поставленная целт. Достигается теел, что в впскозиметр, содержащий сгдбилизатор расхода, капилляр перев 4 менной длины, выполненный в вттде Т 1 убки с соосцо располокеным в цей своэможностью осевого перемещения стержцем, причем стержень г.тзя.здц с компенсационной схемой управ:1 ция ттли но й к д 11 и:тл я р Я, к 0 т 0 э а я 0 б р д 3 0 В д - нд по;тцружиненным пертзым сттл.боном, ттЕРВЬй ТОРЕЦ КОТОРОГО СОЕДИЦЕЦ СО гтержнем, дополнительно ызедец преобразователь перемгшгциястержця, Выполнетцый в виде двух камер, сооб щдющихся между собой эолотциковымклала.ном, золотник которого рд;мешен,ца штоке, выполецом В тзиде трубы, соединяющей вцутреццюю полость первого силыона и первуто камеру преобраэователя перемещеция через пневматический дрог. сель, причем эта камера совместно со Втсрьтлт подпружиненным сильфоном, один торе, которогожестко закреплен нд стенке этой ка - меры, образуют Езнешцкю его тто.тость, которая соединеца с и:змерителе ицтервалд времени и через друтой дроссель с источником воздуха, при этом ВНУТРЕННЯЯ ПОЛОСТЬ ВтОРОто СИЛЬфО - на и вторая камера преобразователя перемещения сообще ты с атмосферой, а подвижный торец второго ситтьфоцасоединен посредстзом штока, проходящего через сальциконое уплотнение, со Езторым торцом первого сильфоца, помещенного в камеру, В котору:о через стабилизатор расхода подается исследуемая среда и котора. отдглецдот первой камеры преобразователяперемещения сальниковым уплотнением и сообщена с капилляром.На чертеже притзедеца прицципиальцая схема вигкозиметга.Бискгэиметр состоит из камеры, зазделенной на три полости 1, 2 и 3, Полости 2 и 3 рдэ;телецы между с.обой гтзльникгвьтм уплотнением 4 через котоРОе тт 130 ХОДит 1 ток, в:1,10 лтте 1 шй 13 виде трубки 5, По"остт 1 и 2 отделены друг от друга клдтптом 6 с эолотцттксзм 7, здкреттпсСымд верх:тел торце 11)уб 1(и 5 и О,".етгтзтемсно тетр тич -но закрывающим этот торез трубктт. Трубка 5 соедттнена с одним торцом сильфоцд 8 и с подвижным торттом лод 11 ружи 1 те 1 ного сильфо 1 д 9, 1,1 вы сн 8 подпружине цруж 111 оп 1 О, стя г,вающей его торцы 110310 сть 1 и 13 утренняя полость сильфс.ца 9 сообщаются с д".мосферой. Полость 2, обрд.зутощдя совмест - цо с силтттоьолт 9 его 131 с.1 юо 10,10 с.ть, соединена с измерителсм итнерзала времени 11 и чергз дроссель 12 с линией сжатого гоздухд, д также через пететзлтатическттз"1 дроссель 13, установленный В трубке 5, - с г н )трт 1- ней полостт,о сетзтт,готта 8. Сттзтьгтоц 8 совместно г. полосттто 3 образуют его внешнюю полост куда терез стабилизатор расхода 14 подается исследуемая среда. К тижцему тотц силфонд 8 присоединен стержень 15 которьй пометцен в трубку 16 и об 1 азует с тейкольцевой канал. Через этот кддлч 0005 з 11 протекает исследуемая жидкость (среда) из полости 3. Этот канал образует капилляр переменцой длины.Устройство работает следующим образом. Полость 2 через дроссель 12 заполняется сжатым воздухом, который через пневматический др 7 ссель 13 в трубке 5 поступает во внутреннюю полость сильфона 8. При этом давление возду 1 О ха в полости 2 растет быстрее, чем во внутренней полости сильфоца 8. Давление воздуха в сильфоце 8 растягивает пружину 10 и перемещает стержень 15 в трубке 16, увеличивая длину капилляра. Одновременно давление воздуха в полости 2 сжимает сильфон 9 и из-за этого перемещает трубку 5 вниз. Клапан 6 плотнее закрывается золотником 7. Давление сжатого воздуха продолжает расти в полости 2 и во внутренней полости сильфона 8. При этом контролируемая среда поступает из стабилизатора 1 ч расхода в полость 3, образующую совместно с сильфоном 8 его внешнюю полость. Контролируемая среда движется ста-. дцоцарцо в кольцевом пространстве между трубой 16 и стержнем 15. Во внешней полости сильфона 8 развивается давление, ропордиоцальцое вяз. кости среды и длине капилляра. Прц определенном давлении сжатого воздуха во внутренней полости сцльфоца 8 архимедова сила выталкивания и 35 сила от давления в полости 3, обусловленная вязкостцым истечением контролируемой среды через капилляр, становится больше суммарного веса сильфона 8 с трубкой 5 ц зо лотнцком 7, а также силы, действующей со стороны сильфоца 9. В этом случае трубка 5 начинает приподниматься. Это приводит к открытию кольцевого отверстия в клапане б 45 золотником 7 и стравливанию воздуха из полости 2. При этом сила действующая со стороны сильфона 9, уменьшастся, что способствует еще большемуЬ открытию клапана б и уменьшению дав пения в полости 2. Воздух из внутренней полости сильфона 8 начинает стравливаться через пневматический дроссель 13 и клапан б в атмосферу, Сильфон 8 сжимается и стержень 15 55 в трубке 16 уменьшает длину капилляра. Вследствие этого уменьшается дав. ление в полостц 3 из-за уменьшения сцл вязкостного трения, а также уменьшается архимедова сила выталкцвания сцльфоца 8 из вуменьшения его объема. В определенный момент клапан 6 закрывается золотником 7 и давление в полости 2 и во внутренней полости сильфона 9 начинает вновь возрастать. Таким образом, процесс увеличения давлецця в полости 2 повторяется.В устацовившемся режиме в полости 2 наблюдаются циклические изменения давления, Частота измецеция этого давления пропорциональна вязкостц контролируемой среды.При изменении вязкости контроли- руемой среды, например ее уменьшении, также уменьшается сила вязкостного трения в капилляре, образованном стержнем 15 и трубкой 16, Это приводит к тому, что для достижения равновесия указанных вьппе сил стержню 15 необходимо переместиться в трубке 16 так, чтобы увеличилась длина капилляра, а следовательно, восстановилось прежнее заданное значение силы вязкостного трения, При этом давление контролируемой среды в полости 3 принимает запацное значение, а давление сжатого воздуха во внутренней полости сцпьфона 8 увеличивается. Для достижения нового состояния равновесия время, в течение которого сцльфон 8 эаполцяется через дроссель 13 сжатым воздухом, увеличивается. Уьеличивается также время истечения сжатого воздуха из сильфона 8 через дроссель 13 ц клапан 6 в атмосферу. Поэтому частота измеценця давления в полости 2 уменьшается пропорционально умецьшенцю вязкости контролируемой среды. Измеритель 11 интервала времени меже г .зк,ерять либо длительность цаблюде;.ця максимального, либо минимального давления в полости 2, цлц частоту изменения давления в э гай полости, цлц время, в течение которого давление изменяется задаццое число раз. Этот измеритель градуцруетсяв единицах вязкосги,Диапазон измерения вязкости ичувствительностопределяются весомсильфона 8 и его цачальн,м объемом.Начало шкалы прибора выставляетсяизменением жесткости сильфона 9, аконец шкалы - изменением жесткости32 Гра 897 г. Ужгород, ул, Проект.ая 9 6 пружины 10 сильфона 8 и изменением проводимости дросселя 13.В вискозиметре происходит преобразование вязкости г, интервал времени из-за построения его по схеме пневматического генератора, частота следования импульсов с которого пропорциональна вязкости контролируемой среды. Надежность измерений повышается из-за использования вынужденных перемещений стержня 15 относительно трубки 16 под действием сил давления сжатого воздуха от внешнего источника энергии во внешней полости сильфона 9 и внутренней полости силь- фона 8. Эти силы эачительно больше сил трения и поэтому изменение зна,.чений сил трения в процессе эксплуатации прибора пе влияет на его работоспособность. Работа вискозиметра происходит по принципу компенсации усилий, обеспечиваюшему при относи тельной простоте реалиэ; ции вискозиметра достаточно вьсок з надежность и точность преобразования вязкости в интервал време,Предлагаемый вискоэиметр имеетцифровой выход и может найти применепе в цифровых системах контроляи управления, апрмер в химическойи нефтехимической промышленности,а также и лабораторной практике, приэтом овышается;агежность, а вслед -отвис этого - точность измсрепий возводстеых условиях,