Устройство для автоматического контроля вязкости

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 789703 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2602,79 (21) 2728827/18-25с присоединением эаявни Мо(51)М, Кл,з С 01 Н 11/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТИИзобретение относится к автоматическому контролю и регулированию вчэкости различных сред.Известен ротационный вискозиметр, содержащий измерительную микромашину, выполненную в виде последовательно включенных генератора и двигателя с резистором, на валу которого укреплен измерительный цилиндр, вторичный прибор, снабженный второй микромашиной, выполненной аналогично первой,причем генератор первой и второй микромашины включен по компенсационной схеме 1 .Недостатками данного устройства являются- невысокая точность изчеренич вязкости, малая надежность и трудность использования в системах автоматического регулирования вязкости.Известен также ротационный вискоэиметр, содержащий двухфазный асинхронный двигатель, в качестве датчика, мостовую схему измерения, образованную вторичной обмоткой трансформатора со средней точкой и двумя плечами, в схеме измерительного моста два смежных плеча образованы статорными обмотками двухфазного двигателя, противолежащие смежные плечи - конденсаторами, а общее напряжение питания измерительного моста и двигателя датчика подведено к одной диагонали моста, ко второй диагонали которого подключен индикатор раэбаланса 121.5 Однако данному устройству такжесвойственна невысокая точность иэмеренич вязкости.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 1 О ротационный вискоэиметр, содержащийподвижный цилиндр, электродвигательдлч вращенич цилиндра, термостат иустройство длч измерения крутчшегомомента, цепь якоря, с последователь но включенными в нее резисторами и реостатом, причем обмотка воэбужденичэлектродвигателя соединена с источником стабилизированного напрчженич,выход которого подключен на вход бло ка сравнения, а на валу электродвигателч установлен тахогенератор, соединенный с блоком сравнения, выходкоторого через фазочувствительныйусилитель подключен к ревврсивному 25 электродвигателю; а ось последнегомеханически свчэана с подвижным контактом реостата и стрелкой шкалы вторичного прибора. Данное устройствонесколько повышает точность измере нич вязкости за счет поддержания по(2) 5 ьа б 5 стоянной скорости вращения электродвигателя. При этом инФормация о вязкости среды снимается по угловомуположению вала реверсивного электродвигателя, пропорциональному изменению скорости вращения электродвигателя относительно ее эталонного значе. ния 3).Однако, данное устройство такжене обеспечивает необходимой точностиизмерения вязкости, оно не удобнопри использовании его в системах автоматического управления и не обладает достаточной надежностью.Цель изобретения - улучшение точности измерения, а также повышениенадежности устройства для автоматического контроля вязкости,поставленная цель достигаетсявведением задающего генератора, делителя частоты, усилителя-преобразователя, импульсного трансформатора,Формирователя, ключаф блока памяти,предварительного усилителя, буферного блока и усилителя мощности, причем выход задающего генератора черезделитель частоты и усилитель-преобразователь соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена содним из входов усилителя мощности,а также через Формирователь и ключ ссинхронизирующим входом блока памяти,выход которого через буферный блоксоединен с другим входом усилителямощности, при этом выход усилителямощности соединен с подключенным через измеритель тока к регистрирующему прибору электродвигателем, на валу которого, закреплен исполнительныйорган, и входом блока сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход,через предварительный усилитель, соединен со входом блока памяти. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1. опорного напряжения, блок 2 сравнения, предварительный усилитель 3, блок 4 памяти, задающий генератор делитель 6 частоты, усилитель-преобразователь 7, импульсный трансформатор 9, ключ 10, буферный блок 11,. усилитель 12 мощности, электродвигатель 13, исполнительный орган 14, измеритель 15 тока, регистрирующий прибор 16.Кроме того, на схеме обозначен ток 1 у двигателя, напряжение Ор на его обмотке, опорное напряжение Ои на пряжение 4 О рассогласования.Устройство для автоматического контроля вязкости работает следующим образом.При питании стабилизированным на- ,пряжением электродвигателя, на валу которого установлен исполнительный орган,погружаемый в исследуемую сре 20 25 ЭО 35 40 45 0 ду, ток в его якорной цепи пропорционален вязкости среды. Действительно,основным уравнением движения электродвигателя совместно с исполнительныморганом является с, м я +дЯ(1)- момент инерции подвижныхчастей;скорость вращения исполнительного органа;- электромеханический коэффициент двигателя;- момент сил сопротивлениявязкости,Я = сопят из уравнения (1) пот. е. ток электродвигателя пропорционален вязкости среды. Поддержание постоянной скорости вращения исполнительного органа осуществляется специальной системой стабилизации напряжения питания электродвигателя,состоящей из источника 1 опорногонапряжения, блока 2 сравнения, предварительного усилителя 3, блока 4 памяти, задающего генератора 5, делителя б частоты, усилителя-преобразователя 7, импульсного трансформатора 8,Формирователя 9, ключа 10, буферногоблока 11, усилителя 12 мощности, причем выход задающего генератора 5 через делитель б частоты, Уситптельпреобразователь 7 соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора 8, вторичная обмотка которогосоединена с одним из входов усилителя 12 мощности, а также через Формирователь 9 и ключ 10 с синхронизирующим входом блока 4 памяти, выходкоторого через буферный блок 11 соединен с другим входом усилителя 12мощности. Выход усилителя 12 мощности соединен через первый с подключенным через измеритель 15 тока крегистрирующему прибору 16 электродвигателем 13, на валу которого закреплен исполнительный орган 14, ивходом блока 2 сравнения, другой входкоторого соединен с источником 1опорного напряжения, а выход, черезпредварительный усилитель 3 соединенсо входом блока 4 памяти. Задающий генератор 5 управляет работой делителя б частоты, с выходов,которого снимаются две противофазные последовательности импульсов, необходимые для Формирования с помощью усилителя-преобразователя 7 и импульсного трансформатора 8, напряжения питания усилителя 12;мощности.Усилитель 12 мощности включается только при наличии импульса питающего напряжения, снимаемого с выхода импульсного трансформатора 8. Кроме то 789703го, напряжение, снимаемое с выходаимпульсного трансФорматора 8 черезФормирователь 9, управляет работойключа 10, который отключает блок 4памяти при наличии импульса питания,на усилителе 12 мощности,ТаКим образом, в момент отсутствияимпульса питающего напряжения на усилителе 12 мощности, сигнал Од (напряжение на обмотке электродвигателя)представляет собой противо-ЭДС пропорциональную скорости вращенияэлектродвигателя. Этот сигнал поступает на один из входов блока 2 сравнения, на выходе которого образуетсяимпульс рассогласования Ь О = ОопО, поступающий с блока 4 памяти, 15В момент наличия импульса питания,напряжение на выходе усилителя 12мощности прямо пропорционально величине Ь.О импульса рассогласования.Контур регулирования работает так, Щчто величина ЬО стремится к нулю,что и соответствует поддержанию постоянной скорости вращения исполнительного органа,Применение такой системы позволяет значительно повысить точность поддержания постоянной скорости вращения электродвигателя, что в своюочередь значительно улучшает точностьизмерения вязкости (до 0,1). Реализация подобной системы в основном насерийных интегральных схемах позволяет получить высокие надежностные характеристики устройства, что особенно важно при использовании его в системах автоматического контроля и уп- Зравления технологическими процессами.Формула изобретенияУстройство для автоматического щконтроля вязкости, содержащее последовательно соединенные источник опорного напряжения и блок сравнения, атакже электродвигатель, на валу которого закреплен исполнительный орган,измеритель тока и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения точности автоматического измерения вязкости иповышения надежности устройства, внего введены задающий генератор, делитель частоты, усилитель-преобразователь, импульсный трансФорматор,Формирователь, ключ, блок памяти,предварительный усилитель, буФерныйблок и усилитель мощности, причемвыход задающего генератора через делитель частоты и усилитель-преобразователь соединен с первичной обмоткойимпульсного трансФорматора, вторичная обмотка которого соединена с одним из входов усилителя мощности, атакже через Формирователь и ключ ссинхронизирующим входом блока памяти,выход которого через буФерный блоксоединен с.другим входом усилителямощности, при этом выход усилителямощности соединен с подключенным че"рез измеритель тока к регистрирующему прибору электродвигателем, на валу которого закреплен исполнительныйорган, и входом блока сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход,через предварительный усилитель соединен со входом блока памяти.Источники инФормации,,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 252721, кл, 0 01 й 11/12, 1968,2 Авторское свидетельство СССРМ 431425, кл. 6 01 й 11/12, 1972.3. Авторское свидетельство СССРФ 241096, кл. 6 01 й 11/14, 19 бЗ789703 Редак ль В. Ал Щепанска остави ехред А Ке Подписное ственного комитета С эобретений и открыти -35, Раушская наб.,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород оектная, 4 каэ 9022/35 Тираж 101ВНИИПИ ГосЬдапо делам113035, Москва,еев Корректор О,Билак