Ротационный электровискозиметр

(5) 4 0 01 И 11/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с ф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Пензенский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 283678, кл. 0 01 1 11/14, 1970.Авторское свидетельство СССР В 1055995, кл. 0 01 Л 11/14, 1983. 54) РОТАЦИОННЬ 1 Й ЭЛЕКТРОВИСКОЗИМЕТР57) Изобретение относится к устройтвам для измерения вязкости жидкос,ЯО 1276957 тей. Цель изобретения - повьппениеточности измерений и расширение технологических воэможностей. Вход цифрового преобразователя через селектор 20 импульсов подключен к выходулогического устроиства 19 сравнениячастот. Выход логического устройства9 через ключ соединен с обмоткойэлектродвигателя 8 внутреннего цилиндра, На валу цилиндра 10 закреплен датчик 17 числа оборотов вала,Выход датчика 17 через формирователь15 и цепь 18 коррекции подключен клогическому устройству 19, второйвход его подключен к логической переключающей схеме 12. 1 ил.Изобретение относится к устройствам для непрерывного измерения вязкости жидкостей и предназначено дляисследования реологических характеристик керметных паст и других неньютоновских жидкостей в процессеих структурных превращений.1Цель изобретения - повышение точности измерения и расширения технологических возможностей.На чертеже приведена структурнаясхема ротационного электровискозиметра,Схема электровискозиметра включает генератор 1 опорной частоты, подключенный к входам делителя частоты2, управляемого делителя 3 частоты,цифрового преобразователя 4 и двухсхем управления 5 и 6 электродвигателями 7 и 8 внешнего и внутреннего20воспринимающего цилиндров 9 и 10,схему синхронизации 11, подключеннуюк выходу делителя 2 частоты и соединенную с логической переключающей25схемой 12, коммутируемым источником13 тока и процессором 14, Схемы 5 и6 выполнены по аналогичной схеме исодержат формирующие устройства 15,на входы которых подключены дискретные датчики 16 и 17. Формирующееустройство 15 соединено с дискретнымустройством 18 коррекции, которое всвою очередь связано с генератором 1опорной частоты и логическим устройством 9 сравнения частот. Второй 35вход логического устройства 19 частот подключен к выходу логическойпереключающей схемы 12. Выход логического устройства 19 сравнения частот соединен через селектор 20 импульсов со входом цифрового преобразователя 4 и через электронный ключ21 с обмоткой якоря электродвигателя 8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10. Выход коммутируемого источника 13 тока соединен со статорной обмоткой асинхронного электродвигателя 22, вал которого соединен свалом электродвигателя 8. К процессору 14 подключен индикатор 23 вязкости,Ротационный электровискозиметрработает следующим образом.Импульсы опорной частоты, вырабатываемые генератором 1, поступают 55на один из входов управляемого делителя частоты 3, цифрового преобразо -вателя 4, делителя 2 частоты, дис Г =й, /Клибо с частотой частота генератора 1 опорной частоты;частота на выходе делителя 2 частоты;коэффициент деления делителя 2 частоты;частота на выходе управляемого делителя 3 частоты; где й,И - цифровой код на управляющей шине управляемого дели- теля 3 частоты, соответствующий коэффициенту деления необходимого для получения частоты импульсов,Этими импульсами запускается логическое устройство 9 сравнения частот и на его выходе появляется постоянное напряжение, которым открывается электронный ключ 21 и на якоре электродвигателя 8 под воздействием тока создается момент, который раскручивает ротор и закрепленный на нем дискретный датчик 17. Когда чакретного устройства 18 коррекции в схемах управления приводами 6 и 5 и процессора 4.Коэффициент деления, соответствующий желаемой скорости сдвига, задается кодом через входную шину управляемого делителя 3 частоты.С выхода делителя 2 частоты импульсы с частотой, равной номиналЬной частотевращения электродвигателей 7 и 8, поступают на вход схемы управления приводом 5, на импульсный вход логической переключающей схемы 12 и на вход схемы 11 синхронизации. Схема 6 управления приводом, как и схема 5 управления привбдом, выполнены по схеме импульсной системы управления электроприводом постоянного тока с дискретным управлением.На второй вход логической переключающей схемы 12 (ЛПС) поступают импульсы с управляемого делителя 3 частоты. На выходе ЛПС 12, подключенном к входу логического устройства 19 сравнения частот (ЛУС) схемы управления приводом 6, в зависимости от сигнала на управляющем входе ЛПС 12, подаваемого со схемы синхронизации 11, могут бьггь импульсы с час то той1 76957 где Е - коэффициент, зависяший отгеометрических размеров цилиндров 9 и 10;- измеряемая вязкость;5 И - угловая частота вращениявнутреннего воспринимающегоцилиндра 10;Ы - угловая частота вращения2цилиндра.1 О Момент вязкого трения М воспринимается электродвигателем 8 какмомент нагрузки, который на выходеселектора импульсов 20 представляется в виде длительности импульсов и 15 подается на вход цифрового преобразователя 4, с выхода которого в видечастоты пропорциональной этому моменту поступает на вход процессора 4в виде Ь =К /Т(На одном валу с электродвигателем8 внутреннего воспринимающего цилиндра 1 О закреплен ротор асинхронногоэлектродвигателя 22, в обмотки статора которого подается стабилиэиро ванный постоянный ток от коммутируемого источника 13 тока при поступлении разрешающего сигнала со схемы 11синхронизации. В этом случае на электродвигатель действует тормозной мо- Омент и на выходе ЛУС 19 частот и далее выходе селектора 20 импульсов ивходе цифрового преобразователя 4появляются импульсы длительностью стота импульсов с дискретного датчика 17, подаваемых через дискретноеустройство 18 коррекции на второйвход логического устройства 19 сравнения частот, достигнет частоты импульсов, подаваемых с выхода логической переключающей схемы 12, на выходе ЛУГ 19 частот возникает импульсное напряжение с частотойравнойчастоте с выхода ЛПУ 2, и длительностью, пропорциональной моментунагрузки на валу электродвигателя 8внутреннего воспринимающего цилиндра 10. Этими импульсами регулярнооткрывается электронный ключ 2 ина обмотку якоря электродвигателя 8подается напряжение, среднее значение которого достаточно для поддержания заданной частоты вращения кодом на управляющем входе управляемого делителя 3 частоты.В случае превышения частоты импульсов, поступающих с датчика 17 посравнению с частотой импульсов, поступающих с выхода логического устройства 12 переключения, на выходеЛУС 9 частот отсутствует напряжение и электронный ключ 21 отключает напряжение, подаваемое на якорьэлектродвигателя 8, тем самым снижается частота вращения вала электродвигателя 8 и дискретного датчика17 и устанавливается заданная скорость вращения. При этом дискретноекорректирующее устройство 18 расширяет импульсы, поступающие на второй вход ЛУС 19 частоты с целью снижения времени переходного процесса,вызванного изменением нагрузки навалу электродвигателя 8,Аналогично работает и схема 5 уп 40равления приводом, на один из входовлогического устройства сравнения частот которой поступают импульсы с выхода делителя 2 частоты, а на второй вход ЛУС - с выхода дискретногодатчика 16.Таким образом, путем измененияуправляющего кода на управляющемвходу ЛПС можно регулировать частотувращения вала электродвигателя 8,задавая тем самым требуемую скоростьсдвига исследуемого материала.Момент вязкого трения.пропорционален величине вязкости при постоянной разности скоростей внутреннеговоспринимающего и внешнего цилиндров1 О и,9.М =К 1( -И ),Ъ Т-Т +Т 29где Т, - длительность импульса безподключения асинхронногоэлектродвигателя 22;Т - длительность импульса вылзванная дополнительной нагрузкой.Соответственно на выходе цифрового преобразователя 4 появляется код х зй Если же по сигналу схемы 11 синхронизации угловая частота вращения электродвигателя 8 равна угловой частоте вращения электродвигателя 7, т, е. У, =У , тогда появившаяся длительность импульса на выходе селектора 20 импульсов будет соответствовать вязкому трению К О, Таким образом, и код цифрового йреобраэователя 4-Ю целиком определяется аддитивными погрешностями всех вместе взятых блоков электровискоэиметра.Схема 1 синхронизации обеспечивает последовательную работу электро1276957 формула изобретения 1.К Ч(11,-1 )+М 1 М +1 10 К 1 К 1(Ы,-Ы,)+М,+М Д тродвигателя внутреннего воспринимающего цилиндра, на валу которогозакреплен дискретный датчик числаоборотов вала., а выход датчика числаоборотов вала через формирующее устройство, дискретное устройство коррекции подключен к одному из входовлогического устройства сравнения частот, второй вход логического устройства сраввения частот подсоединенк выходу логической переключающейсхемы. Составитель В,ВощанкинРедактор В.Ковтун Техред А.Кравчук . Корректор Л.Пилипенко Заказ 6659/35 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная 4,вискозиметра в трех описанных выше режимах (для каждой скорости сдвига измеряемой жидкости), при которыхцифровой код на входной шине процессора 14 определяется соответственно где М - максимальный момент электродвигателя 8;М - момент трения в подшипниках;М - нормированный тормозной моомент асинхронного электродвигателя 22;Б - аддитивная погрешность цифроового преобразователя 4.Поскольку цель изобретения достигается путем вычисления аддитивной и мультипликативной погрешностей электровискозиметра, то достаточно30 приведенных выражений для вычисления вязкости. Это обеспечивается процессором 14, вычисляющим вязкость согласно зависимости 351=ИИ,-И 1 М /(И, - И 3 н-Ц К ЕПГ Результат вычисления выводится на индикатор 23 и параллельно может быть 0 выведен на схему управления технологическим процессом. Ротационный электровискоэиметр, содержащий внешний цилиндр, внутренний воспринимающий цилиндр, соединенный с воспринимающим электродвигателем и асинхронным электродвигателем, дополнительный электродвигатель привода внешнего цилиндра, генератор опорной частоты, схему измерения, на выход которой подключен процессор, схему управления приводами и датчик положения ротора электродвигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения расширения техноло-. гических воэможностей, он снабжен цифровым преобразователем, селектор импульсов, логическим устройством сравнения частот, электронным ключом, формирующим устройством,дискретным устройством коррекции и логической переключающей схемой, причем вход цифрового преобразователя через селектор импульсов подключен к выхо-. ду логического устройства сравнения частот выход логического устройства сравнения частот через электронный ключ соединен с обмоткой якоря элек