Электровискозиметр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Соцналнстнческнх Реслублнк( ) Заявлено 141079 (1) 2830037/18-25с присоединением заяакм Нов(3) Приоритет -Опубликовано 3007,81,Бюллетень йо 28Дата опубликования описания ЗОР 7.81(51)М. Кя.з 6 01 й 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийорьковский исследовательский Физико-технический ийсти при ГГУ им. Н. И. Лобачевского 71) Заявите 154) ЭЛЕКТРОВИСКОЗИИЕ Известенровискозимевнешний цилвнутреннийрамке элект нный электвращаемый емой средой, пленный на го прибора, 3 кже ротаци содержащи р с исслед индр, укре змерительнИзобретение относится к устройствам для непрерывного измерения малых значений вязкости ньютоновских и не- ньютоновских жидкостей и предназначено для реологических исследований биомедицинских жидких сред и других маловязких жидкостей.Известно устройство для измерения вязкости методом уравновешивания ротационный вискозиметр Хартман-Бра. ун. В этом вискозиметре внутренний цилиндр подвешен к рамке чувствительного элемента, угол поворота которой регистрируется фотоэлектронным утройством, состоящим из зеркального осветителя, фотоэлемента и записывающего индикатора 11.Однако наличие зеркальца на подвижной системе прибора усложняет конструкцию, что наряду с остальными элементами фотоэлектронного устройства, требукщими постоянного контроля и стабилизации рабочих режимов снижает надежность прибора. помещенной внутри неподвижной катушки, подключенной к источнику переменного тока, внутри которой размещена подвижная катушка, состоящая нэ двух скрепленных между собой под углом 90 о катушек, одна из которых расположена на одной оси с неподвижной катушкой, усилитель сигнала неравновесия и устройство регистрации.Уравновешивающая рамка одновременно является элементом, дакщим сигнал на регистрацию угла поворота 2"Однако наличие токоподводов к двум катушкам подвижной части чувствительного элемента ограничивает чувствительность прибора. Устройство регистрации известного прибора, выходной сигнал которого пропорционален току в катушке уравновешивания, включает в себя измерительный преобра зователь переменного тока, вносящий значительную погрешность в конечный результат, как правило не меньшую 2 Кроме того, регистрирукщее устройство предусматривает стрелочный прибор, класс точности которого заставляет ограничиваться при отсчете показаний всего двумя верными цифрами.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в электровискозиметр, содержащий вращаеьый внешний цилиндр с исследуемой средой, внутренний цилиндр, укрепленный на рамке, помещенной внутри неподвижной катушки, подключеннойк источнику переменного тока, усилитель сигнала неравновесия, связанныйс подвижной катушкой, и устройство регистрации, введены электронный коммутатор и цифровой уравновешивающий преобразователь, причем расположенная на рамке единственная подвижная катушка присоединена к ключам электронного коммутатора, один из которых 0 связан с усилителем сигнала неравновесия, а другой - с цифровым уравно вешивающим преобразователем, вход которого соединен с усилителем сигнала неравновесия, а выходы - с цифровым индикатором и электронным коммутатором.Кроме того, цифровой преобразова 20 тель выполнен в виде соединенного со стабилизатором напряжения Индуктивного делителя напряжения, отводы ко"торого содержат ключи, дешифратора.,реверсивного счетчика и логических 25 вентилей, входы которых являются входами цифрового уравновешивающегопреобразователя, выходы соединены среверсивным счетчиком, который подключен к дешифратору, соединенномус ключами индуктивного делителя напряжения и цифровым индикатором,На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого электровискозиметра; на фиг. 2 - Функциональнаясхема цифрового уравновешивающегопреобразователя.Электровискозиметр включает синхронный электропривод 1, внешний цилиндр 2 с исследуемой средой, внутренний цилиндр 3, подвижную катушку 4, неподвижную катушку 5 возбуждения, стабилизатор 6 переменногонапряжения, цифровые индикаторы 7,цифровой уравновешивающий преобразователь 8, усилитель 9 сигнала неравновесия, ключи 10 электронногокоммутатора 11, дешифратор 12, ин. -дуктивный делитель 13 напряжения,реверсивный счетчик 14, логические 5вентили 15 и ключи 16 аналоговогосигнала индуктивного делителя напряжения.К синхронному электроприводу 1подсоединен внешний цилиндр 2, в55котором размещен внутренний цилиндр3Внутренний цилиндр 3 укреплен нарамке подвижной катушки 4, помещенной внутри неподвижной катушки 5 возбуждения, подключенной к стабилизатору б переменного напряжения. 60Подвижная катушка 4 соединена сэлектронным коммутатором 11 и егоключами 10, которые соединены с усилителем 9 сигнала неравновесия и сцифровым уравновешивающим преобразо вателем 8, связанным с цифровыми индикаторами 7 устройства регистрации и с усилителем 9 сигнала неравновесия. Индуктивный делитель 13 напряжения цифрового уравновешивающего преобразователя 8 подключен параллельно неподвижной катушке 5 и стабилизатору 6, а его отводы соединеныс ключами 16 аналоговых сигналов, которые связаны с дешифратором 12, выходы которого соединены также с цифровым индикатором 7, а входы - с реверсивным счетчиком 14. Входы счетчика 14 подключены к логическим вентилям 15, соединенным с усилителем,9 сигнала неравновесия и с электронным коммутатором 11.Не неподвижную катушку 5 возбуждения электродинамического прибора подают напряжение от стабилизатораб. Подвижная катушка 4 чувствительного элемента, закрепленная на растяжках, присоединена к ключам 10 электронного коммутатора 11, который по очередно подключает подвижную катушку к усилителю 9 сигнала неравновесия н к цифровому уравновешивающему преобразователю 8.С подвижной катушкой связан внутренний цилиндр 3, размещенный внутри внешнего цилиндра 2 с исследуемой средой, вращаемого синхронным электроприводом 1. При появлении момента вязкостного трения на оси внутреннего цилиндра 3 подвижная катушка .4поворачивается, а изменение индицируемой в ней ЭДС воспринимается усилителем 9 сигнала неравновесия, выходной сигнал которого воздействует на цифровой уравновешивающий преобразователь 8, а выходной ток последнего, протекая по подвижной катушке прибора, создает момент, уравновешивакщий момент вязкостного трения.Использование в качестве токопроводов только двух растяжек позволяетзначительно снизить порог чувствительности и увеличить точность измерений.Поскольку частота собственных колебаний подвижной части чувствительного элемента не превышает 0,25 Гц, то периодическое подключение подвижной катушки с частотой 25 Гц к цифровому уравновешивающему преобразователю не вызывает пульсирующих движенийэтой катушки. Электронный коммутатор 11 срабатывает в момент равенства нулю тока в подвижной катушке и напряжения,на выходе цифрового уравновешивающего преобразователя, исключая,таким образом, коммутационные перена-.пряжения и связанные с ними погрешности,ЦиФровой уравновешивающий преобразователь выполнен по схеме цифровогоастатического регулятора. Стабилизатор 6 напряжения, включенный параллельно неподвижной катушке 5, связанс индуктивным делителем 13 напряжения.Отводы индуктивного делителя напряжения при помощи электронных ключей 16, выполненных, например, на оптронах, управляемых дешифратором 12 реверсивного счетчика 14, подключаются к подвижной катушке, создавая в последней уравновешивающий ток. Сигнал с выхода электронного коммутатора 11 по" ступает через логические вентили 15 на входы прямого или обратного отсчета реверсивного счетчика 14 в зависимости от полярности сигнала на выходе усилителя 9 сигнала неравновесия. Индуктивный делитель 13 напряжения обеспечивает очень выссжую стабильность коэффициента деления, достигающую 10 , так как коэффициент деления переменного напряжения зависит только от соотношения витков. Фазовая погрешность делителя также не превышает 10 4; что позволяет значительно уменьшить погрешность. 20ДешиФратор 12, управляющий ключа-. ми 16 индуктивного делителя напряжения, управляет одновременно цифровым индикатором 7 устройства регистрации. Цифровые показания индикатора 25 соответствуют величине измеряемой вязкости, при этом количество верных цифр отсчета определяется разрядно. стью цифрового уравновешивающего преобразователя 8. ЗОТаким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить чувствительность и точность измерения вязкости.35Формула изобретения1. Электровискозиметр, содержащий вращаемый внешний цилиндр с исследуемой средой, внутренний цилиндр, ук О репленный на рамке, помещенной внутри неподвижной катушки, подключенной к источнику переменного тока,усилитель сигнала неравновесия связанный с подвижной катушкой, н устройство регистрации, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ловышения чувствительностч и точностиизмерений, в него введены электронныйкоммутатор и цифровой уравновешивающийпреобразователь, причем расположеннаяна рамке подвижная катушка присоединенак ключам электронного коммутатора,один из которых связан с усилителемсигнала неравновесия, а другой - сцифровым уравновешивающим преобразователем, вход которого соединен сусилителем сигнала неравновесия, авыходы - с цифровым индикатором иэлектронным коммутатором.2. Электровискозиметр по и, 1,отличающийся тем, что цифровой преобразователь уравновешива-.ния выполнен в виде соединенного состабилизатором напряжения индуктивного делителя напряжения, отводы которого содержат ключи, дешифратора,реверсивного счетчика и логическихвентилей входы которых являются входами цифрового уравновешивающегопреобразователя, выходы соединены среверсивным счетчиком, который под"ключен к дешифратору, соединенному сключами индуктивного делителя напряжения и цифровым индикатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Белкин И. М., Виногралов Г. В.,Леонов А. И. Ротационные приборы,Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. М.,"Машиностроение", 1968, с. 202.2. Авторское свидетельство СССРВ 457012, кл. С 01 й 11/14, 1975851190 ВНИИПИ Заказ 6329 Тираж 907 Подписи Филиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проект