Ротационный вискозиметр

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 765708 Союз СоветскмнСоциалистическикРеспублик(51)М. Кл, Я 03 М 11/14 Геоудерстееннмй комнтет до делам наеоретеннй н открытнй(54) РОТАБИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР 1Изобретение относится к технике измерения вязкости текучих сред с помощью вращающихся тел и может быть использовано для определения вязкости кормосмесей, применяемых на промышленных свиноводческих комплексах, а также в пищевой и других отраслях промышленности.Известен ротационный вискозиметр, содержащий электродвигатель с лопастью и устройство для измерения вращающего момента ).11, Этот вискозиметр дает погрешность в измерении вязкости, связанную с износом и изменениями параметров электродвигателя (от температуры, колебаний питающего напряжения и т. п.).Наиболее близким по технической сущ 15 ности к изобретению является ротацион ный вискозиметр, содержащий электродвигатель с лопастями, измеритель, выполненный в виде торсионного вала, в двух сечениях которого расположены электроемкостные модуляторы, автогенераторы 2Этот вискозиметр сложен по конструкции и имеет низкую точность. 2Целью изобретения является повышение точности измерения вязкости с одно- .временным упрощением конструкции вискозиметра,Достигается это тем, что в ротационный вискозиметр введен измеритель времяимпульсных интервалов, причем электроемкостные модуляторы подключены к резонансной системе одного и того же автогенератора, а выход этого автогенераторасоединен с измерителем времяимпульсныхинтервалов через введенные в схему двапараллельно соединенные узкополосныеселектора с разнесенными резонанснымичас тотамиНа фиг. 1 изображена принципиальнаяблок-схема ротационного вискозиметра;на фиг. 2 показано прохождение и формасигналов, поясняющих работу устройства;на фиг. 3 показаны временные диаграммыситналов.Предлагаемое устройство содержитемкость 1 с исследуемым продуктом,вращающиеся лопасти 2, торсионный вал65708 4 5 10 153. Ро 2025 30 З 5 40 45 50 55 3 7 3, диски 4 и 5 из диэлектрика, модулирующие электроды 6 и 7, рабочие элекч роды 8 и 9 емкостных датчиков, общие электроды 10 и 11 емкостных датчиков, автогенератор 12, кварцевые фильтры 13 и 14, Т-триггер 15, вольтметр 16, На фиг. 3 показаны: За - зависимость частоты на выходе автогенератора Р от времени, Зб - сигналы на выходе кварцевых резонаторов, Зв - зависимость напряжения О на выходе Т-трщтера, Зг - среднее напряжение на входе вольт метра.В емкости 1, заполненной исследуемым продуктом, находится лопасть 2, расположенная на конце вала - торсионаВ двух сечениях вала 3 установлены диски 4 и 5 из диэлектрика. На дисках 4 и 5 установлены модулирующие электроды 6 и 7, выполненные в виде элект проводных пластин по окружности дисков 4 и 5 на дуге 180 и смещенные одна относительно другой на угол 90 при отсутствии продукта в емкости 1Нижний конец вала 3 соединен с приводом (на чертеже не показан), Электроды 8-11 двух емкостных датчиков установлены попарно, одинаково относительно вала 3 с зазором от дисков 4 и 5.Сба рабочих электрода 8 и 10 вклю чены в резонансную систему автогенератора 12, а электроды 9 и 11 подключены к общему приводу.Выход автогенератора 12 подключен к двум кварцевым фильтрам 13 и 14, соединенным параллельно. Выход кварцевых фильтров подключен к входу Т-трит герв 15, который нагружен на вольтметр 16.Следует отметить, что количество модулирующих электродов 6 и 7 может быть больше, чем по одному на дисках 4 и 5. При этом длина цуги электродаодолжна равняться 360:2 п, где и - ч ло электродов в одном сечении вала, а сами электроды в двух сечениях вала должны быть смещены относительно друг друга на половину длины электродов.,Устройство работает следующим образом.При вращении лопасти 2 и отсутстви, в емкости 1 исследуемого продукта торсионный вал 3 не скручен. Электроды 6 и 7 модулируют емкость датчиков 8-11 при повороте вала 3 следующим образом.В положении, показанном на фиг. 1, модулирующий электрод 6 взаимодейст вует с электродами 8 и 10, увеличивая их емкость, Частота автогенератора1 Ъ понижается и проходит через значение Г равное резонансной частотефильтра 1 3, как показано на фиг. 2, навыходе фильтра 13 возникает импульса", который перебрасывает триггер 15в другое устойчивое состояние. Приодальнейшем повороте вала еще на 90взаимодействует модулятор 7 с электродами 9 и 11, частота автогенератора понижается дополнительно и проходит через значение Р, равное резонансной частоте фильтра 14, на выходекоторого возникает импульс "б (см.фиг. 2), который опрокидывает триггер15 в первоначальное положение,При повороте вала 3 еще на 9 дц(всего 27 д) модулирукипий электрод 6выходит из взаимодействия с электродами 8 и 10 и частота автогенератсра повышается и проходит снова череззначение Р, в результате чего триггер 15 опрокидывается импульсом в,прошедшим через фильтр 14. При повороте вала 3 еще на 90 (всего Збд,омодулирующий электрод 7 выходит извзаимодействия с электродами 9 и 11,частота автогенератора еще повышается, проходит через значение Г, врезультате чего импульс "г", прошедший через фильтр 13, опять опрокидывает триггер 15. В последующие обороты вала 3 описанный процесс повторяется. Таким образом, частота автогенератора изменяется и проходит через резонансную частоту кварцевыхфильтров через равные промежуткивремени (1 Ь,4 ), как показанона фиг. 3. Соотношение времени состояний триггера 15 равно единице, асреднее значение напряжения междувыходами Т-триггера равно нулю соочветственно вязкости (см. фиг. Зг, 0 н )..Вследствие механической неточностиизготовления модуляторов и электродовможет быть отклонение от указанногосоотношения, которое компенсируется,например, в выходном каскаде триггера 15 или может быть учтено при тарировке. В схеме на фиг. 1 перед Т-триггером не показан каскад формирования импульса из сигнала автогенератора, прошедшего через кварцевый фильтр. Этот каскад выполняется в виде инЭ тегрирующего детегора. Не показана,также интегрирующая цепочка на входе электроизмерительного прибора.При наличии исследуемого продукта в емкости 1 возникают вращающий момент и скрутка торсионного вала 3, пропорциональные вязкости продукта (момент 1 на фиг. 3). Это приводит к задержке взаимодействия модулятора 6 с электродами 8 и 10, в результате чего импульсы а и в на фиг2 задерживаются ( , на фиг. За), что приводит к пропорциональному изменению временного соотношения состояний триггера 5, как показано на иг, Зв в моменты времени 11фьи к воэ 1никновению пропорционального среднего напряжении на выходе триггера 15, фиксируемое вольтметром 16, который градуируется в единицах вязкости (с линейной шкалой).Использование данного изобретения позволяет повысить точность ", измерений.Формула изобретенияРотационный вискоэиметр, содержащий электродвигатель с лопастями, из 5708 6меритель вращающего момента, выполненный в виде торсионного вала, в двух сечениях которого расположены электроемкостные модуляторы, и автогенераторы,отличаюшийсятем, что, с целью повышения точности измерений с одновременным упрощением конструкции вискоэиметра,в него введен измеритель времяимпульсных интервалов, при 1 О чем электроемкостные модуляторы подключены к резонансной системе одного и того же автогенератора, а выход это го автогенератора соединен с измерителем времяимпульсных интервалов через 1 введенные в схему два параллельно соединенные узкополосные селектора с разнесенными резонансными частотами Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе. 20 е1. Авторское свидетельство СССР М 241096, кл. Я 01 К 11/14, 1965,2. Авторское свидетещатво СССР М 384054, кл. Я 01 К 11/14, 1971