Ротационный вискозиметр

( ), а С. М. Телегин (53) 532.137( (56) Авторско У 1055995, клАвторское У 492788, кл,лимухиналин ев, Ю.Ии В.10.,088. 8)е свидеС 01свидетелС 01 И льство СССР 11/ 14, 1983. ство СССР 1/14, 1975,(54) РОТА 1 (57) Изоб ННЬП 1 ВИСКОЗИМЕТР ение относится к прерывного измер ьютоновских жидк ения - повышение устройниястей. ам дл вязкости н Цель изобр точнос табили я за счет точнои сти и фазы враще ти измере зации ско оительног из 3 евышеслучае ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ ния или снижения скорости вращения,а также несоответствия фазы вращенияизмерительного зонда 13, на входесхемы 5 сравнения импульсов частотыне совпадают и на его выходе формируется последовательность импульсов,сформированная делителем 6 или последовательность импульсов, пропорциональная частоте импульсов с датчикачувствительного элемента 12, Пристабилизации требуемых параметроввращения на выходе схемы сравненияимпульсов 5 формируются импульсычастот, поступающих на его вход ичастоты сравнения, при этом на выходе усилителя формируется сигнал наразгон или торможение электродвигателя 1, или сигнал определенной частоты, соответствующий требуемым скорости и фазе вращения. 1 з,п, Ф-лы,13269Изобретение относится к устройствам для непрерывного измерения вязкости жидкости и предназначено дляисследования реологических характе)ристик керметных паст и другихненьютовских жидкостей в процессенх структуры превращений.Цель изобретения - повышение точности измерения реологических характеристик неньютоновских жидкостейпутем стабилизации скорости и Фазывращения измерительного зонда,На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого ротационного 15вискозиметра; на фиг. 2 - конструкция чувствительного элемента, наФиг. 3 - развертка зубцовой эоны цилиндров чувствительного элемента.Схема ротационного вискознметра 2 Овключает электродвигатель 1, генератор 2 образцовой частоты, между которыми включены последовательно усилитель 3 мощности, устройство 4 сравнения частот, схема 5 разделения )Гимпульсов и регулируемый делитель 6частоты. управляющий вход регулируемого делителя 6 частоты соединен свыходом постоянного за:поминающегоустройства 7, четыре младших разряда 30двоичного кода которого поданы науправляющий вход делителя 6 частоты,а четыре старших разряда поданы насхему 8 еовпадения кодов, на остальные входы которой подан код с выходасчетчика 9 импульсов, вход обнулениякоторого связан с выходом схемы 8совпадения кодов, а счетный входподсоединен к выходу генератора 2 образцовой частоты. Выход устройства 4 ц 1сравнения частот подключен черезустройство 10 коррекции к инвертирующему входу дифференциального усилителя 11, выход которого подсоединенк одному из входов схемы 5 разделения 4импульсов, второй вход ее подключенк выходу регулируемого делителя 6частоты, Второй вход дифференциального усилителя 11 подключен к одномуиз выходов чувствительного элемента12. Выходы чувствительного элемента12 связаны с измерительным зондом 13и двумя усилителями 14 и 15 импульсов, выходы которых подключены квходам измерителя 16 фазы, составлен- бного из триггера 17, схемы 18 совпадения и счетчика 19 импульсов, кроме того один из входов измерителя16 азы соединен с выходом генерато 51 2ра 2 образцовой частоты, а выход измерителя 16 фазы подсоединен к цифровому индикатору 20, Измерительный зонд 13 опущен в исследуемую жидкость 21 залитую в кювету 22,Чувствительный элемент 12 выполнен в виде трех коаксиально размещенных цилиндров 23-25. Два цилиндра 23 и 24 соединены между собой скрешивающимися плоскими пружинами 26. Цилиндр 25 через редуктор 27 связан с валом синхронного электродвигателя. На уровне зубцов цилиндров 23-25 в корпусе 28 размещены две катушки 29 и 30.Ротационный вискоэиметр работает следующим образом.В вискозиметре использовано запоминающее устройство 7 с записанной в нем программой процесса измерения. Включают генератор 2 образцовой частоты, а затем - синхронный электродвигатель. На вход схемы 5 разделения импульсов поступает сигнал с выхода катушки 29 через дифференциальный усилитель 1 1. На второй вход схемы 5 разделения импульсов подаются импульсы с выхода генератора 2 образцовой частоты через регулируемьпЪ делитель 6 частоты. Делитель 6 выдает частоту импульсов, определяемую четырьмя младшими разрядами кода и соответствующих требуемой скорости вращения измерительного зонда 13. Четыре старших разряда двоичного кода с выхода постоянного запоминающего устройства 7 подают на входы схемы 8 совпадения кодов и задают точное количество оборотов зонда 13 на заданной скорости вращения. На остальные входы схемы 8 совпадения кодов поступает код с выхода счетчика 9 импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора 2 образцовой частоты, При совпадении кодов на выходе схемы 8 совпадения формируется импульс. Этим импульсом считывается информация с постоянного запоминающего устройства 7 и очищается счетчик 9 от предыдущей информации. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не выполнится полностью записанная программа.При поступлении на два входа схемы 5 разделения импульсов двух последовательностей импульсов с вЫхода дифференциального усилителя 11 и выхода регулируемого делителя 6 часто 313ты на ее выходе формируются три последовательности импульсов: задаваемой частоты 1 ; формируемой (рабочей)частоты Й, частоты совпаденияВ начальный период измерения, когдаизмерительный зонд 13 не набрал требуемое число оборотов вращения, т.е,скорость вращения меньше заданной,на выходе схемы 5 разделения импульсов формируются импульсы задаваемойчастоты Г и на выходе устройства 4сравнения частот устанавливаетсяпостоянное напряжение, которое усиливается усилителем 3 мощности и подается на электродвигатель 1, разго -няя его. По мере разгона электродвигателя 1 на выходе катушки 29 Формируются импульсы частот, равной задаваемой частоте Г , Когда на выходесхемы 5 разделения импульсов задаваемой и формируемой частот сравняются,это означает, что скоростЬ и Фазавращения измерительного зонда соответствуют заданным, на выходе схемы5 разделения импульсов с определенной частотой поступает следующаяпоследовательность импульсов, которая переводит устройство 4 сравненияв следующие ссстояния: при поступлении вслед за импульсом частоты импульса устройство 4 сравнения выдает сигнал на ускорение электродвигателя 1; при поступлении вслед заимпульсом частоты импульса, устройство 4 сравнения выдает сигнал наторможение, приход импульса частотывслед за импульсом переключает устройство 4 сравнения на ускорение;приход импульса частоты вслед за импульсом переключает устройство 4сравнения на торможение.,При поступлении на вход схемы 5разделения импульсов формированнойчастоты Гр чаще, чем импульсов задаваемой Г, на выходе устройства 4сравнения частот сигнал отсутствует,электродвигатель 1 тормозится дотех пор, пока скорость и Фаза вращения не достигнет требуемой и частоты импульсов не сравняются, Такоеустройство 4 сравнения частот ведетсебя как идеальное реле при отклонениях, не выходящих из зоны схемы 5разделения импульсов, и как реле сотрицательным гистерезисом при больших отклонениях,При вращении измерительного зонда 13 в исследуемой жидкости 21, 26951 40 45 50связанный с управляющим входом элек 55 5 10 15 20 5 30 35 цилиндр 23 смешается относительно цилиндра 24 пропорционально вязкости жидкости 21 и, как следствие, смешаются по Фазе импульсы, формируемые в катушках 29 и 30. Импульсы с выхода усилителя 14 поступают на счетчик 19 импульсов и устанавливают его в исходное состояние. Одновременно этот импульс взводит триггер 17 и тем самым снимает запрет со схемы 18 совпадения. Импульсы с выхода усилителя 15 возвращают триггер 17 в исходное состояние, закрывая схему 18 совпадения.Число импульсов генератора 2 образцовой частоты, поступающие на счетчик 19 импульсов, пропорционально измерецной вязкости жидкости И =й = К 1, где= Оп/360(й -Е 4)- длительность счетного импульса, сформированного триггером 17, й- частота вращения вала синхронного электродвигателя при передаточном отношении редуктора 27 равном 1;- частота вращения зонда 13; 8 - угол смещения цилиндров 23 и 24, Г - частота импульсов генератора 2 образцовой частоты. Двоичный код, определяемый числом импульсов, поступает на цифровой индикатор 20, который показывает измеренную вязкость.Зафиксированные в последовательности определяемой программой, записанной в постоянном запоминающем устройстве 7, значения вязкостей позволяют судить о характере текучести и определить тип жидкости, а также ее реологические свойства. Формула изобретения 1. Ротационный вискозиметр, содержащий электродвигатель, вал которого соединен с измерительным зондом посредством чувствительного элемента, выполненного в виде двух дискретных датчиков, соединенных между собой упругим элементом и подключенных к входам усилителей, также фазоизмеритель и генератор образцовой частоты,тродвигателя вращения измерительного зонда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изме-. рения реологических характеристик неньютоновских жидкостей путем стабилизации скорости и фазы вращения132 б 951 ного из датчиков чувствительногоэлемента..2 Составитель В.ВощанкТехред И.Попович Редактор Ю,Сере ректор Г,Решет Заказ 3274/3 Тираж 776Государственного комитета Сам изобретений и открытийосква, 3-35, Раушская наб.,исное ИИИПИ 113035,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 измерительного зонда между выходомгенератора образцовой частоты и управляющим входом электродвигателявращения измерительного зонда, последовательно включены регулируемыйделитель частоты, схема разделенияимпульсов, устройство сравнения частот и усилитель мощности, при этомуправляющий вход регулируемого делителя частоты подсоединен к выходу 10постоянного запоминающего устройства,считывающий вход которого подключенчерез счетчик импульсов и схему совпадения к выходу генератора образцовой частоты, а выход устройства 15сравнения частот через устройствокоррекции связан с инвертирующим входом дифференциального усилителя,выход которого подключен к одномуиз входов схемы разделения импульсов, 20причем второй вход дифференциальногоусилителя подсоединен к выходу од 2. Ротационный вискозиметр по и, 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде трех коаксиально размещенных цилиндров, два из них связаны между собой плоскими скрещивающимися пружинами, один конец которых закреплен на внешнем, из этих двух, цилиндре, а второй конец пружин пропущен через полость внутреннего цилиндра и закреплен на нем, при этом третий цилиндр размещен между многозубчатыми торцовыми поверхностями двух связанных между собой цилиндров и соединен с синхронным электродвигателем, а на уровне зубцов этих цилиндров размещены две катушки, выходы которых подключены к входам усилителей.