Вискозиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛ 1 К 504601 Н 1 л1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 ел ия температу ва, Для устранения вл ры исследуемого вещес а на ность тельн о к вмотрубоочу полуиз сиг" ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 637645, кл, С 01 М 11/08, 1978,Авторское свидетельство СССРУ 1052934, кл. С 01 И 11/08, 1984,(57) Изобретение относится к капиллярным вискозиметрам и позволяет повысить точность измерения вязкостижидких сред. Вискозиметр содержит двеизмерительные камеры 2 и 3, каждаяиз которых через свой сменный капилляр 4 или 5 соединена с трубопроводом .1 подачи. По сигналу задающего генератора 6 блок 7 управления подключаетпоочередно эти камеры или к магистрали питания (для опорожнения заполненной камеры), или к повторителю 8 сосдвигом, который по измеренной величине давления в трубопроводе 1 подачи исследуемого вещества формирует ЯО 1315870. на сменном капилляре подключеной камеры постоянный перепад давленияПр этом поступающее в измерительную камеру исследуемое вещество под действием этого перепада давления вытесняет из нее воздух, который сбрасывается повторителем 8 со сдвигом через свое сопло и регулируемое пневмопротивление 14, включенное после пла, в атмосферу. При этом перед регулируемым пневмосопротивлением 14 формируется давление, величина которого зависит от расхода воздуха из измерительной камеры и, следоват ьно, от вязкости исследуемого вещестизмерения предусмотрен дополн повторитель 10 со сдвигом, со торого соединено с атмосферой дополнительное регулируемое п сопротивление 15, помещенное провод 1 подачи, являющееся т ствительным элементом. Сигнал ченный перед ним, вычитается ала, отражающего вязкость исслед ого вещества, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1315Изобретение относится к измерению вязкости жидких и газообразных сред и может быть использовано в химической и нефтехимической промыгцлейности.Цель изобретения - повьпдение точности измерения вязкости.На фиг. 1 представлена схема вискозиметра; на фиг,2 - блок управления, пример выполнения, ОВискозиметр содержит трубопровод 1 подачи, в котором находятся измерительные камеры 2 и 3 для исследуемого вещества, соединенные с трубопроводом 1 подачи сменными капиллярами 4 и 5. Измерительные камеры 2 и 3 и задающий генератор 6 соединены с блоком 7 управления, Выход блока 7 управления подключен к входной камере повторителя 8 со сдвигом, Трубо провод 1 подачи содержит измеритель 9 давления, выход которого подключен к следящим камерам повторителей 8 и 10 со сдвигом и через регулируемые пневмосопротивления 11 и 12 к вход ным камерам повторителей 8 и 10 со сдвигом. Сопло повторителя 8 со сдвигом соединено с положительным входом пневмосумматора 3 и через регулируемое пневмосопротивление 14 - с атмосферой, Сопло повторителя 10 со сдвигом соединено с отрицательным входом пневмосумматора 13 и через регулируемое пневмосопротивление 15 с атмосферой. Регулируемое пневмосопротивление 15 помещено в трубопровод 1 подачи.Блок управления устроен следующим образом,Выход задающего генератора 6 подключен через регулируемые пневмосопротивления 16-18 к управляющим камерам реле 19-21, а также к нормально закрытому соплу реле 20 и камере нормально открытого сопла реле 21, Нор мально закрытое сопло реле 19 соединено с магистралью питания Камера нормально открытого сопла реле 20 соединена с атмосферой, Камера нормально закрытого сопла и нормально открытое сопло реле 21 соединены с управляющей камерой реле 22. Нормально закрытое сопло реле 21 соединено с магистралью питания. Камеры нормально закрытого и нормально открытого сопел реле 22 соединены с цепью давления Р 1, камеры нормально открытого и нормально закрытого сопла реле 23 - с цепью давления Р, Нормально 870 2открытое сопла реле 22 соединено с магистралью питания Нормально закрытое сопло реле 22 соединено с нормально закрытым соплом реле 24 и нормально открытым соплом реле 25.Управляющая камера реле 23 соединена с нормально открытым соплом и камерой нормально закрытого сопла реле 20, Нормально закрытое сопло реле 23 соединено с магистралью питания, нормально открытое сопло реле 23 - с нормально открытым соплом реле 24 и нормально закрытым соплом реле 25. Управляющая камера реле 24 соединена с нормально открытым соплом, камерой нормально закрытого сопла реле 19 и управляющей камерой реле 25, Камеры нормально открытого сопла и нормально закрытого сопла реле 24 соединены с цепью давления РЗ .Камеры нормального открытого и нормально закрытого сопел реле 25 соединены с входной камерой повторителя 26 со сдвигом. Входная камера повторителя 26 со сдвигом соединена через постоянное пневмосопротивление 27 с магистралью питания. Следящая камера повторителя 26 со сдвигом соединена с цепью давления Р- ЬР, Сопло повторителя 26 со сдвигом соединено с атмосферой. Вискозиметр работает следующим образом,При появлении переднего фронтаположительного сигнала Р на выходезадающего генератора 6 блок 7 управ%,ления подключает измерительную камеру 2 к следящей камере повторителя 8со сдвигом, Одновременно блок 7 управления соединяет измерительную камеру3 с магистралью питания и исследуемоевещество вытесняется иэ измерительнойкамеры 3 через сменный капилляр 5 втрубопровод 1 подачи. В следящей камере повторителя 8 со сдвигом формируется давление Р = Р - д Р эа счетрасхода воздуха, поступающего в следящую камеру повторителя 8 со сдвигомчерез регулируемое пневмосопротивление 11 с датчика 9 давления. Этотрасход постоянный за счет поддержанияна регулируемом пневмосопротивлении11 постоянного перепада давления дР.Величина аР задается натягом пружины повторителя 8 со сдвигом. Такимобразом, на сменном капилляре 4 поддерживается отрицательный относительно давления исследуемого вещества пе 3 1315с репад давления, не зависящий от колебаний давления исследуемого вещества в трубопроводе 1 подачи. За счет этого перепада исследуемое вещество начинает поступать в измерительную камеру 2 через сменный капилляр 4. При этом воздух из измерительной камеры 2 вытесняется через блок 7 управления в следящую камеру повторителя 8 со сдвигом, Этот воздух, как избыточный, через сопло повторителя 8 со сдвигом и регулируемое пневмосопротивление 14 сбрасывается в атмосферу. Величина давления, формирующаяся между соплом повторителя 8 со сдвигом и пневмосопротивлением 14, подается на положительный вход пневмосумматора 13 и представляет собой сигнал, зависящий от расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры 2, т,е. от вязкости исследуемого вещества.При изменении давления исследуемого вещества в трубопроводе 1 подачи изменяется давление Р, следовательно, меняется величина давления в следящей камере пневмоповторителя 8 со сдвигом и величина давления перед пневмосопротивлением 14. Так как выходной сигнал датчика 9 давления подается также на повторитель 10 со сдвигом, то величина давления в его следящей камере, а также перед регулируемым пневмосопротивлением 15 изменяется на такую же величину, как и перед регулируемым пневмосопротивлением 14 и, следовательно, разница давлений перед регулируемыми пневмосопротивлениями 14 и 15 постоянна, в результате чего на выходе пневмосумматора 13 формируется сигнал, зависящий только от расхода воздуха, вытесняемого из измерительной камеры 2 и, следовательно, от вязкости исследуемого вещества, но не зависящий от давления в трубопроводе 1 подачи;При появлении заднего фронта положительного сигнала Рз на выходе задающего генератора 6 блок 7 управления подключает измерительную камеру 2 к магистрали питания, вследствие чего исследуемое вашество начинает вытесняться из измерительной камеры 2 через капилляр 4 в трубопровод 1 подачи, одновременно подключает измерительную камеру 3 к следящей камере повторителя 8 со сдвигом, после чего работа вискозиметра протекает аналогично описанному вышеНа 870 Оисследуемого вещества уменьшается,5 20 25 30 35 40 45 50 55 стройкой натяга пружин повторителей8 и 10 со сдвигом достигаются одинаковые перепады давления на регулируемых пневмосопротивлениях 11 и 12и на сменных капиллярах 4 и 5, Настройкой регулируемых пневмосопротивлений 11, 12, 14 и 15 достигаются необходимые величины давлений Р и Р, При повышении температуры вязкость что приводит к увеличению расходавытесняемого из измерительной камерывоздуха, а следовательно, повышению давления перед регулируемым пневмосопротивлением 14. Но одновременнопроводимость регулируемого пневмосопротивления 15, находящегося в трубопроводе подачи 1, уменьшается, что приводит к повышению перед ним давления таким образом, что на выходепневмосумматора 13 давление остаетсянеизменным, Так реализуется температурная коррекция выходного сигналавискозиметра,Блок управления задает периодичность поочередного подключения измерительных камер 2 и 3 к следящей камере повторителя 8 со сдвигом для измерения расхода вытесняемого из подключенной камеры воздуха и к магистрали питания для вытеснения из заполненной камеры исследуемого вещества в трубопровод 1 подачи. При этом под конец заполнения исследуемым веществом измерительной камеры, подключенной в данный момент к следящей камере повторителя 8 со сдвигом, вторая опорожненная камера подключается к повторителю 26 со сдвигом, при помощи которого на сменном капилляре этой камеры создается перепад давления, равный по величине создаваемому повторителем 8 со сдвигом. Через некото. рое время, определяемое настройкойблока управления следящая камера повторителя со сдвигом 8 отключается от заполненной измерительной камеры и подключается ко второй камере, в которую уже поступает исследуемое ве-. щество под действием перепада давления, созданного повторителем со сдвигом 26, и прекратились все переходные процессы, связанные с формированием перепада давлений на сменном капилляреЭто позволяет избежать бросков выходного сигнала вискозиметра в момент переключения измерительных камер 2 и 3.времени. 50 5 13158Блок управления работает следующимобразом,При появлении переднего фронта положительного сигнала Р задающегогенератора 6 в цепи давления Р срабатывает реле 22 от сигнала, проходящего через нормально открытое сопла реле 21. При этом реле 22 отключает цепь давления Р от магистрали питания и подключает ее к нормально Озакрытому соплу реле 24 и нормальнооткрытому соплу реле 25, в результате чего сигнал от повторителя 26 сосдвигом, равный сигналу Р, - йР поступает в цепь давления Р, . Величина 5дР настраивается натягом пружины повторителя 26 со сдвигом. При этомцепь давления Р остается подключен 2ной к цепи давления Рз через нормально открытое сопло реле 23 и нормальное открытое сопло реле 24. Переменныепневмосопротивления 16-18 настраиваются таким образом, чтобы реле 19-2срабатывали одновременно,Спустя некоторое время после появления переднего фронта положительного сигнала в цепи давления Р определяемое настройкой пневмосопротивлений 16-18, срабатывают реле 19-21,При этом реле 2 подключает магистраль питания к управляющей камеререле 22, удерживая его в открытомсостоянии. Реле 20 подключает цепьдавления Рк управляющей камеререле 21, при этом реле 23 срабатывает и подключает цепь давления 1,к магистрали питания, одновременноотключает цепь давления Р, от цепидавления Р , Реле 19, срабатывая,подключает магистраль питания к управляющим камерам реле 24 и 25. Приэтом реле 24 и 25 срабатывает, Геле24 по,цключает цепь давления Р черезцепь давления Р к цепи давления РРеле 25 переключает цепь давления 45Р с цепи давления Р на цепь давиь 5ления Р . Вытесняемый из измерительной камеры воздух проходит с цепидавления Р, на цепь давления Р . При появлении заднего фронта по.ложительного сигнала от задающего генератора 6 в цепи давления Р давление в управляющей камере реле 23 стравливается через открытое сопло реле 20 и реле 23 закрывается, При этом цепь давления Р 2 подключается через цепь давления Р к цепи давлефния Рц . Спустя время, определяемое 70 6настройкой регулируемых пневмосопротивлений 16-18, реле 19-21 выключаются, В результате выключается реле 22, подключая цепь давления Р к магистрали питания Реле 24 подключает цепь давления Р 2 к цепи давления Р 9, а реле 25 переключает цепь давления Р - ьР с цепидавления Р на цепь давления 1. Далее блок управления работает аналогично описанному вьппе.Переменные пневмосопротивления 16-18 служат для настройки времени запаздывания срабатывания и отключения реле 19-21, а также одновременности их срабатывания и отключения, Благодаря запаздыванию срабатывания реле 19-21 измерительная камера, которая была подключена к магистрали питания, соединяется с цепью давления Р, -йР, вследстви чего измерительная камера начинает заполняться исследуемым веществом, а вытесняемый из нее воздух стравливается через сопло повторителя 26 со сдвигом в атмосферу до того, как произойдет переключение измерительных камер 2 и 3. Следовательно, устраняется бросок выходного сигнала вискозиметра,Применение двух поочередно работающих измерительных камер и принципа измерения расхода вытесняемого воздуха позволяет несмотря на периодический характер работы вискозиметра получить непрерывный выходной сигнал, отражающий значение вязкости исследуемого вещества в данный момент Устройство повыщает точность и чувствительность измерений вязкости, позволяет автоматизировать технологический процесс, что дает значительный экономический эффект,Формула изобретения 1, Вискозиметр, содержащий трубопровод подачи исследуемого вещества, камеру для исследуемого вещества, соединенный с ней и с трубопроводом подачи сменный капилляр, систему измерения расхода исследуемого вещества через сменныи капилляр с задающим генератором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности измерения, он дополнительно снабжен второй измерительной камерой для исследуемого вещества, через дополни. - тельный сменный капилляр соединенной13158 70 2. Вискозиметр по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что регулируемое пневмосопротивление, соединяющее сопла дополнительного повторителя со сдвигом с атмосферой, помещено внутри трубопровода подачи,Составитель ВВощанкинТехред М,Ходанич Корректор В.Бутяга Редактор П.Гереши Заказ 2354/46 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 7с трубопроводом подачи, блоком управления, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, а также пневмосумматором и измерителем давления, причем система измерения расхода исследуемого вещества через сменный капилляр выполнена в виде повторителя со сдвигом, дополнительного повторителя со сдвигом, следящие: камеры которых через регулируемые 10 пневмосопротивления и входные камеры повторителей со сдвигом соединены с выходом измерителя давления, расположенного на трубопроводе подачи, выход измерителя давления, в свою очередь, соединен с вторым входом блока управления, верхние части измерительных камер соединены соответственно с тре тьими и четвертыми входами блока управления, а его выход соединен соследящей камерой повторителя со сдвигом, сопло которого соединено с положительным входом пневмосумматораи через регулируемое пневмосопротивление - с атмосферой, сопло дополнительного повторителя со сдвигом соединено с отрицательным входом пневмосумматора и через регулируемоепневмосопротивление - с атмосферой,