Колебательный вискозиметр

Союз Соаетскик Н 14 ЦЗ Социалиотически 1 публии ЗОБРЕТЕН И ЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ СВ Зависимое от аот. свидетельсгва М о 26 Х.1970 ( 1434129/26-25) ПК 601 п 111 рисоедннением заявки Комитет по аелао ор начтет изобретении и открыти при Совете Министров СССР971. Бюллетень х"о 2 К 532.137(088,8 публиковано опубликования описания 6.Х 11.1971 Авторыизобретени П. Дзюба, Н. П. Зорин, А. Л. Колойденко, . Мешалкина, А, И. Пыхтеев, Л, А. Ушакови В. Г. Шаталов О, Г, Галат Н. Крутин аявитель КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИСКОЗИМЕ сравнитя и чувой разрееля. Висбыточном условия ембрана, ыть тонаны придается.- ловышеьности, а и вискоИзобретение предназначено для непрерывного автоматического измерения вязкости ньютоновских и неньютоновских жидкостей или других .параметров, связанных с вязкостью, в химической, нефтеперерабатывающей, горно- обогатительной, пищевой и других отраслях промышленности.Известен вибрационный вискозиметр, состоящий из чувствительного элемента, выполненного в виде тонкой пластинки, жестко закрепленной на стержне, вибратора и виброизмерителя.Чувствительный элемиент подвергается вынужденным колебанияи при помощи двух закрепленных на стержне неуравновешенных турбин, которые питаются от линии сжатого воздуха через сопла. Колебания стержня передаются, пластинке, помещенной в контролируемую среду. В зависимости от вязкости среды на пластинку действует тормозящая сила, которая изменяет амплитуду колебаний стержня.На конце этого стержня установлен винт, который упирается в заслонку, При изменении амплитуды колебаний стержня заслонка, все время вибрируя, меняет свое положение относительно соплаизменяя давление сжатого воздуха в линии сопла. Выходной сигнал передается оильфонами обратной, связи с разными площадями, суммарный момент которых уравновешивается с измеряемиой силой. Известныи вискозиметр отличается тельно невысокой точностью измерент ствительностью, что обусловлено,мал шающей способностью виброизмерит 5 козиметр не может работать при из давлении, так как для выполнения Я(,/з (пде Я - добротность зонда) и на которой подвешен зонд, должна б кой. При увеличении толщины мембр 10 веденное выше неравенство не соблю,Цель предлагаемого изобретения ние точности измерения и чувствител также обеспечение работоспособност зиметра при избыточном давлении. 15Поставленная цель достигается тем, что выход стабилизатора расхода воздуха, выполненного на базе повторителя, расходная камера которого соединена через дроссель, а глухая - 20 непосредственно с линиями двух заданных давлений, связан через нормальо замкнутый контакт с регулируемой емкостью и одним,из входов элемента сравнения, выход и второй вход которого соединены с управляющим входом 25 упомянутого контакта,и каналом третьего заданного давления соответственно, а линия питания элемента сравнения подключена к выходу блокирующего реле релаксационного генератора, причем гибкая мембрана выполнена З 0 в виде сильфона с несколькими упругими эле.На фиг. 1,показана принципиальная схемаколебательного вискозиметр а; на фиг. 2 - ци клопрамма работы релаксационного генератора,Колебательный вискозиметр состоит,из схемвозбуждающей 1 и измерительной 2. Возбуждающая схема .1 представляет собой,релаксационный пневматический генератор, состоящийиз собственно релаксационного генератора 3 иего хронирующего (времязадающего) элемен.та, в качестве которого использован колебательный датчик 4 вязкости. Датчик вязкостисодержит колебательный зонд 5 с добротностью Я ( /, годвешснный на гибкой мембране, выполненной в виде сильфона 6 и двухупругих элементов 7. Последние представляютсобой металлические полоски, конницы которыхжестко соединены соответственно с корпусом 8датчика и дном сильфона 9. Датчик, имеет рабочие силыфоны 10 и 11, соединенные с колебательным зондом 5 с помощью, штоков 12 и13, а также переключающие сопла 14 и 15.Собственно релаксационный генератор 3 состоит,из пневматических реле 16 - 20. Реле 16,18 и 20 выполняют логические функции отрицания, реле 19 - ,функции повторения, а реле 17 - блокировки.Выходы генератора З,подключены к рабочимсильфонам 10 и 11, а входы - к .переключающим соплам 14 и 15.Измерительная схема 2 состоит из повторителя 21, выполняющего вместе с дросселем 22функцию стабилизатора расхода воздуха, контакта 23, емкости 24 и элемента 25 оравнения,образующих узел утопленного нуля, емкости 26, служащей для преобразования расходавоздуха в давление, задержки на такт 27 иконтакта 28, предназначенных для формирования выходного сигнала Р и установки начальных условий. Глухая камера повторителя 21 непосредственно, а расходная казимера через дроссель 22 соединены с линиями двух заданных давлений Рз и Рз, на элемент сравнения 25 подается также заданное давление Р.з,Колебательный вискозиметр работает следующим образом,В любой момент времени пневматическиереле,19 и 20 подают в рабочие сильфоны 10 и11 соответственно сигналы Р 9=.0 и Рао=РСили Р 9=Р, и Рюо=О, Усилие, создаваемоеодним из рабочих сильфонов 10 и 11, передается через штоки 12 и,13 колебательному зонду 5, за счет чего верхний конец зонда двигается к одному из переключающих сопл 14 или 15.Нижняя часть зонда 5, отделенная сильфоном 6, двигается в контролируемой среде впротивоположную сторонуПрименение сильфона 6 в сочетании с упругими элементами 7в качестве гибкой мембраны одновременнообеспечивает работоспособность колебательного датчика 4 вязкости при,избыточном давлении, так как упругие элементы 7 не даютвозможности силвфону 6 сжиматься, а добротность зонда 5 Я(1/, поэтому зонд совершает апериодические колебания.Как только приирывается выход воздуха в атмосферу, давление в линии сопла (14 или 15) поднимается,и переключает одно из пневматических реле 16 или 18, управляющих работой блокирующего реле 17. При этом меняется полярность сигнала Ри, следовательно, переключаются также, пневматические реле 19,и 20. Теперь усилие для движения колебательного зонда 5 создаепся другим сильфоном и направление движения зонда реверсируется. При отходе колебательного зонда Б от переключающего сопла (14 или 15) давление в линии сопла падаетвновь переключая соответствующие пневматические реле 16 или 18, но реле 17 сохраняет на своем выходе полюрность сигнала до момента прикрытия противоположного сопла. Таким образом поддерживается релаксационное движение зонда. Циклограмма работы релаксационного генератора (см. фиг. 2) показывает, что колебательный датчик 4 вязкости является хронирующим (времязадающим) элементом релаксационного генератора, поэтому его частота (или период колебаний) однозначно зависит от вязкости контролируемой среды.Измерительная схема 2 управляется сигналом Р,7. При Р,=О контакты 23 и 28 открыты, и воздух от стабилизатора расхода свободно уходит через контакт 28 в атмосферу. Когда Р,=1, контакт 28 закрывается, и давление в емкостях 24 и 26 повышается линейно во времени, так как расход воздуха стабилизирован.При достижении давления, равного условному значению утопленного нуля Рзз, срабатывает элемент сравнения 2 б и его выходной сигнал закрывает контакт 23. После этого скорость набора в емкости 26 резко увеличивается, благодаря чему достигается требуемая точность и чувствительность, измерительной схемы. Задержка на такт 27 запоминает значение выходного сигнала Р, пропорциональное вязкости контролируемой среды,;полученное в предыдущем такте вычисления (при Рп=О)Предмет изобретенияКолебательный вискозиметр, содержащий корпус, возбуждающую схему, выполненную в виде пневматического релаксационного генератора, выходы которого подключены к силь- фонам, соединенным с помощью штоков с зондом, подвешенным на гибкой мембране, а входы - к переключающим соплам, и измерительную схему, состоящую из стабилизатора расхода воздуха, выполненного на базе повторителя, трех линий заданного давления дросселя, емксстей, контактов, элементов сравнения и задержки на такт, отличающийся тем, по, с целью повышения чувствительности прибора и точности измерения выход стабилизатора расхода воздуха связан через нормально замкнутый контакт с регулируемой емкостью ;: одним из входов элемента сравнения, выходи второй вход которого соединены с управляющим входом контакта и,каналом третьего заданного давления соответственно, а линия питания элемента сравнения подключена к выходу блокирующего .реле;релаксационного генератора, причем гибкая мембрана выполнена в виде сильфона с несколькими упругими элементами, соединенными соответственно с дном сильфона и корпусом датчика.5314118 Р 15 Составитель Л, А, МаловичРедактор Ю, Д. Полякова Техред Л, В. Куклина Тираж 473ытий при Совете Мининаб д. 4/5 Подписное в СССРбластная типография Костромского управления по печа Заказ 6488 ЦНИИПИ Комите Изд,1225о делам изобретений и отк Москва, Ж, Раушска