Вискозиметр

Соеэ Советскии Социалмстнческии Республик(51) Щ (л й 11 всудврствениый иомитет ссср иа делам изобретений и открытий23) Приоритет Опубликовано 05,04,79,Бюллетень 1 532. 137 (0888) та опубликования описания 08.04,79 2) Автор изобретения Р, И. Мазо сударственный научно-исследовательский институ т строительной керамики 71) Заявител 4) ВИСКОЗИМ ря таким обраения двигатело постоянствоя за счет соот тся к облас Изобретение отнредств измерениймеханических узлах епи як ом, чтобы скооставалась неи рутящих моментов в приборах и аппараоведения различных сследований, связанрость вращменной, Здерживаетсизменения скорости под ветствующего х, а также для вико-химически вращающего мого возможно мента, о велдить по пол ине кот ижног о контакта реостата. известного вискозиметра трения в подшипниках,о трудно учесть, что отвается на точности из жению Недостаткомвляется наличи величину крицательномерений. Взуется колл оро каз ть вискозиметре испольый двигатель и механинный тахогенератор,кт чески с ним свя трение в подшипниках ся еще и трением колКроме того, извес вах, содержащих элек оторых дополняетектора о щетки, о, что в устройстомеханические элезависимость последна результат измпературная венно влия менты, тних сушесмерений,Вместекроме текости никаких других мер, которые(61) Дополнительное к авт, свил-ву е прнсоединениеи заявкиных с измерением характеристик в ости, поверхностного натяжения, сцепления жидкостей и гелей и т,д.Известен вискозиметр, конструкцией которого предусмотрено вращение цилинд ра, погруженного в исследуемую жидкос с помощью электродвигателя постоянного тока. Вал этого двигателя механически связан с тахогенератором, сигнал с которого после сравнения с опорным напряжением и усиления фазочувствительным усилителем поступает на обмотку управления реверсивного двигателя, который обеспечивает перемещение подвижного контакта реостата, включенного в цепь якоря двигателя постоянного тока 11,При изменении противодействующего момента на валу электропривода, перемещающийся контакт реостата изменяет ток с тем в известном устройстве, остатирования исследуемой жидли бы снизить температурную зяВисимость измерительной системы не предусмотрено, Кроме того, зависимость Величины вращающего момента электродВигателя от уровня питающего напряжения момент 5 пропорционален квадрату напряжения) также влияет ня точность измерений и налагает особые требования на качество стабилизации напряжения, Необходимость В строгой стабилизации напряжения 1 О существенно усложняет измерительную систему.Ближайшим техническим решением является вискозиметрсодержащий Ведущий и ведомый электродвигатели, валы кото рых жестко соединены с роторами электрически соединенных между собой сельси- нов, выходная цепь которых подключена к компенсационной измерительной схеме, Включающей усилитель реВерсивный элект родвигатель, ось которого связана с подвижным контактом датчика перемещения и регистратором 2.Принцип действия вискозиметра основан на фазовой компенсации двух синхронных генераторов механически связанных с роторами идентичных двигателей. Один из указанных электродвигятелсй работает вхолостую, а Вял другого нагружен противодействующим моментом. Вследствие неодинакового скольжения роторов двигателей, обусловленного неравенством моментов, приложенных к их валам, в измерительной цепи будет обнаруживаться напряжение небаланса. Фазовая составляющая35 этого небаланся устраняется поворотом на соответствующий угол стяторя генератора микромашины, работающей вхолостую. Величина угла поворотапри котором нас 49 тупает баланс в измерительной цепи, косвенно характеризует измеряемую вязкость.Включение в кинематическую схему редуктора с высоким передаточным отношением снижает точность измерений, что45 является недостатком известного Вискози метра.Цель предлагаемого изобретения - повышение точности измерений.Для этого датчик перемещения виско 5 О зиметра соединен с обмоткой обращенного магнитоэлектрического преобразователя, ротор которого жестко связан со свободным концом валя Ведомого электродвигателя,Принцип действия вискозиметра основан на сравнении измеряемого момента с приложенным к валу ведомого двигателя магнитным моментом, создаваемым магнитоэлектрическим обращенным преобразователем. Таким образом, с помощьюастатической системы измерений достигается непрерывное компенсационное преобразование приращений моментов в аналоговую электрическую величину и регистрация последней. В виду того, что сравнение противодействующих моментов произВОДится На дВуХ ОдИнакОвых ДВиГатеЛЯХ,Вращающихся с равными скоростями, товлияние трения в предлагаемой измерительной системе пренебрежимо мало.На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра.Чувствительный элемент - ведущийэлектродвигатель 1, к валу которого прикладывается измеряемый момент, соединенс ведомым электродвигателем 2, При отсутствии измеряемого момента оба двигателя вращаются с одинаковой скоростью.Каждый из валов двигателей механически связан с роторами электрически соединенных между собой сельсинов 3 и 4,которые работают в режиме трансформаторного датчика угла поворота. Обмоткавозбуждения одного из сельсинов соединена со входом электронного усилителя5 блока 6 управления и регистрации. Выход усилителя соединен с обмоткой управления реверсивного двигателя 7, вал которого кинематически связан с подвижнымэлементом датчика 8 перемещения. Положение подвижного элемента датчика исвязанного сним отметчика однозначноопределяется величиной измеряемого момента. Датчик перемещения соединен собмоткой магнитоэлектрического преобразователя 8, ротор 1 О которого жесткосвязан с валом ведомого двигателя 2.Работает предлагаемый вискозиметрследующим образом.Если к валу двигателя 1 не приложенпротиводействующий момент, то оба двигателя 1 и 2 вращаются с одинаковой,скоростью и на выходе сельсинной системы не возникает никакого напряжения рассогласования. В данном случае подвижнойэлемент датчика 8 перемещения будет находиться в начальном положении, вследствие чего с датчика не будет сниматьсяникакого напряжения а через обмотку обращенного магнитоэлектрического преобразователя не будет протекать никакого тока. В этих условиях преобразователь небудет создавать на валу двигателя 2 тормозящего момента,В случае появления на валу двигателя 1 противодействующего момента скорость вращения двигателя изменится и между командной и исполнительной осями сельсинов 3 и 4 возникнет рассогласование.Нв вход алектронного усилителя Б пос тупит сигнальное напряжение сельсинной системы. После усиления алектронным усилителем 5 ато напряжение поступает на обмотку управления реверсивного двигателя 7, который начнет перемещать36 кинематически связанный с его валом подВижной узел датчика 8, Снимаемое с датчика 8 напряжение создаст в обмотке обращенного магнитоалектрического преобразователя. ток вследствие чего на валу двигателя 2 возникнет соответствующий противодействующий магнитный момент, В этих условиях скорость вращения двигателя 2 начнет снижаться. Такое уменьщение скорости вращения ведомого двига О теля будет продолжаться до тех пор, пока магнитный момент, создаваемый обращенным преобразователем, не достигнет такой величины, при которой скорости двигателей 1 и 2 станут равными, В этом25 случае рассогласование между командной и исполнительной осями сельсинов исчезнет, а сигнальное напряжение, поступающее на вход электронного усилителя, об 36 ратится в нудь, Исчезновение сигнала приведет к остановке реверсивного двигателя и прекращению дальнейше-.о перемещения подвижного элемента датчика 8, В этом состоянии равновесия подвижной элемент датчика займет определенное положение, строго соответствующее величине магнитного момента, создаваемого обращенным преобразователем нв валу ведомого двигателя 2. Установившееся равенство скоростей вращения двигателей 1 и 2 является результатом того, что измеряемый момент нв валу двигателя 1 равен магнитному моменту, приложенному к валу двигателя 2.45Магнитный момент, создаваемый маг нитоэлектрическим преобразователем, пропорционален току, протекающему черезего обмотку, В этих условиях каждомуаначению магнитного момента и равномуему измеряемому моменту будет соответствовать вполне определенное положение подвижного элемента датчика 8 исвязанного с ним отметчика блока 6 управления и регистрации, Таким образом,какие бы значения ни принимал измеряемый момент, обращенный мвгнитоэлектрический преобразователь создаст на Валудвигателя 2 равный ему момент, а отметчик блока управления и регистрации будет следить зв его изменениями и, следовательно, измерять и записывать искомую величину.Предлагаемый внскозиметр обеспечивает непрерывную запись измеряемой величины и освобождает оператора от постоянного наблюдения зв работой прибора иотсчета исходных данных,Формула изобретенияВискозиметр, содержащий ведущий и ведомый электродвигатели. валы которых жестко соединены с роторами электрически соединенных между собой сельсиноВ, ВЫХОДЦВЯ ЦЕПЬ КОТОРЫХ ПОДКЛЮЧЕНВ К КОМ пенсацноннои измеоительной схеме, включающей усилитель, реверсиВный злектрс% двигатель, ось которого связана с подвижным контактом датчика перемещения и регистратором, о т л и ч в ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений он снабжен обращенным мвгнитозлектрическим преобразователем, обмотка которого соединена с датчиком перемещения,е ротор жестко связан со свободным концом вада ведомого злектродвигателя. Источники информвцннр принятые ВО внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 241096, кл, 6 01 М 11/141868. 2. Авторское свидетельство СССР М 252721. кл. Я 01 М 11/12, 1968,Е, Папп е аж 1089нного комитетаний и открытийРаущская наб д. в 1502/32ТиЦНИИПИ Государствпо делам иэобрете 113035, Москва, ЖЗака ПодписноеСССР филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,