Колебательный вискозиметр

ССВОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧКИИРЕСПУБЛИК 9) Б 1) 01 И 111 ЗОБРЕТ ПИСА г/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ереванский политехнический институт им. К, Маркса(56) Авторское свидетельство СССР284422, кл. С 01 И 11/б, 1970,Авторское свидетельство СССР811105, кл, С 01 И 11/16, 1981. (54)(57) КОЛЕБАТЕЛЬНЫИ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий зонд, возбуждающий преобразователь, приемный электромеханический преобразователь, ключевую схему, подключенную своими входами к выходам приемного электромеханического преобразователя, а выходами - к входам возбуждающего преобразователя, и регистратор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, приемныйэлектромеханический преобразовательвыполнен в виде магнитоупругого датчика, содержащего консольный магнитопровод с обмоткой намагничиванияи двумя выходными обмотками, причемконсольный магнитопровод выполненв форме равнобедренной трапеции сокнами, образованными перемычками,связывающими среднюю точку большогооснования с противоположнымп вершинами малого, а также верппны малогои большого оснований, н расположенными накрест попарно по обе стороны нейтральной плоскости, к свободному концу магнитоупругого датчикажестко прикреплен зонд, выходныеобмотки расположены на малом основании. трапеции, а обмотка намагничивания обхватывает две перемычкиоколо средней точки большого основа"ния.ЗО 4 О 5 О Изобретение относится к вибрационным вискозиметрам и предназначено для использования в реологических измерениях.Кроме сложности технологии изготов.пения вибратора вискозиметримеет электрическую схему, обусловленную применением источникапостоянного напряжения,цель изобретения - упрощениеконструкции устройства.На фиг.1 представлена конструктивная схема вискозиметра; нафиг,2 и 3 - конструкция магнитопровода магнитоупругого датчика собмотками в двух проекциях нафиг.4 - схема замещения магнитнойцепи магнитопровода магнитоупругогодатчиками на фиг,5 - ключевая схема,Вискозиметр содержит зонд 1,возбуждающий электромагнитный преобра" зватель с обмотками 2 и 3 исердечником 4, приемный электромеханический магнитоупругий датчик смагнитопроводом 5, обмотками 6 намагничивания и измерения 7 и 8,ключевую схему на транзисторах 9и 10, нагрузками которых являютсяобмотки 2 и 3 электромагнитного преобразователя, а управляющими цепямиобмотки 7 и 8 магнитоупругого датчика, Зонд жестко подкреплен к свободному концу магнитоупругого датчика., Напряжение питания вискозиметра подается на обмотку б намагничивания магнитоупругого датчи"ка и на коллекторы транзисторов через диод 11.Колебательный вискозиметр представляет собой релаксационный генератор, времязадающим элементом которого является магнитоупругийдатчик усилий с зондом 1 , Генератор собран по ключевой схеме натранзисторах 9 и 10, нагрузкамикоторых являются обмотки 2 и 3 возбуждающего электромагнитного преобразователя. С помощью обмоток 7 и 8измерения магнитоупругого датчика.между ключами на транзисторах 9и 10 создается положительная обратная связь.Магнитоупругий датчик содержитзакрепленный магнитопровод 5 с обмотками намагничивания 6 и измерения 7 и 8 (фиг.2), выполненный ввиде равнобедренной трапеции с окном, образованным двумя перемычками ест и сс 1, связывающим среднююточку большого основания с вершинами малого основания. Перемычкирасположены по обе стороны нейтральной плоскости, параллельноребрам в парах и попарно с последними в параллельных плоскостях.Большое основание трапеции защемлено, а малое - соединено с концомзонда 1.Магнитоупругий датчик имеет мостовую схему замещения магнитнойцепи (фиг,5). В схеме замещения К,Ку Кэ Км Кмксопротивления участков ас (се), аЪ,сс 1, сЬ, ест, Ьд; Е"- магнитадвижущаясила, созданная обмоткой намагничивания, ф 1, ф 2, Ф - магнитные потоки. Мостовая схема обеспечивает изменение фазы выходного напряжениядатчика на 180 при изменении направления перемещения зонда относительно нейтральной плоскости магнитопровода,Управляют работой транзисторов9 и 10 выходные напряжения измерительных обмоток 7 и 8 магнитоупругого датчика, Питание вискдзиметраосуществляется от источника переменного тока. Улучшает режим работытранзисторов диод 11, а период колебаний отсчитывает измеритель 12,Вискозиметр работает следующимобразом.Транзисторы 9 и 10 выполняютроль управляющих резисторов, изменяют ток в обмотках 2 и 3, формирующих усилие на зонде 1, В зависимости от того, в какой из обмоток ток больше, происходит притягивание зонда в сторону соответствующего полюса электромагнитногопреобразователя и соответственноугловое перемещение зонда. Если,например, зонд 1 притягивается кполюсу электромагнитного преобразователя с обмоткой 2, то зонд совершает угловое перемещение влево.Одновременно незащемленный конецмагнитоупругого датчика перемещается вправо, вследствие чего участки ей и сЬ магнитопровода датчика(фиг.2) растягиваются, а. участкиаЬ и сй сжимаются, Магнитные сопротивления К , К увеличиваются,М 1 М 3а К цу К,1 уменьшаются р уравновещенное состояние магнитного мостаЬс 1 (К) протекает магнитный поток ф и на выходах измерительныхобмоток 7 и 8 наводится ЭДС, пропорциональная величине перемещенияконца магнитоупругого датчика.Этинапряжения подаются на базы транзисторов 9 и 10 с такой полярностью, что транзистор 10 открывается, а транзистор 9 - закрывается.В результате этого через транзистор 10 и обмотку 3 протекает большой ток, а протекание тока черезтранзистор 9 и обмотку 2 прекращается. Указанное вызывает увеличение усилия в зазоре между правойполовиной электромагнитного преобразователя с обмоткой 3 и зондом 1и уменьшение усилия в зазоре другой симметричной половины электромагнитного преобразователя. Вследствие этого зонд 1 займет другоеугловое положение. Теперь незащемленный конец магнитоупругого датчика перемещается влево, Участки ес 1 иеЬ магнитопровода (фиг.2) сжимаются, а аЬ и сд растягиваются, вследствие чего К, и К, уменьшаются,а К , и Кувеличиваются. Изме -няется направление магнитного пото ка ф через участок Ьп К ,), изменяются фазы на 180" выходйых напряжений измерительных обмоток 7 и 8.Транзистор 9 открывается, а транзистор 10 закрывается. Увеличивает ся ток через обмотку 2, а ток через обмотку 3 уменьшается. Зондзанимает левое крайнее положениеи т.д., т.есхема находится всостоянии непрерывных колебаний, 15 тем самым приводя в колебательноедвижение зонд, свободным концомпогруженныи в исследуемую среду.Период (частота) колебаний зонда зависит как от конструктивных и 20 электрических параметров схемы, таки от вязкости исследуемой среды.Измеритель 12 периода колебанийотградуирован в единицах вязкости,В ключевой схеме диод 11 (фиг.5) 25 улучшает режим работы транзисторов.1180761 Составитель В. Крутненкова Техред О.Неце ректор И, Эрд ейи Редакто Заказ 5913 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 896 КНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау