Устройство для определения вязкости и плотности жидкостей

(19) И 1 2 А 1511 4 С 01 М 11/10, 9/1 О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 21) 4120593/31-2522) 1 9, 09.86(56) Авторское свидетельство СССР У 527637, кл. С 01 Б 9/1 О, 1 975.Авторское свидетельство СССР Мф 1300333, кл. С 01 И 11/10, 9/10 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ И ПЛОТНОСТИ ИЩКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения вязкости и плотИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вязкости и плотности контролируемой жидкости.Целью изобретения является расширение области применения устройства для исследования жидкостей, обладающих магнитными свойствами.На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя вязкости и плбтности жидкости; нафиг. 2 - измеритель узла управления дополнительным грузом.В составе измерителя входят зонд воспринимающий воздействие сил контролируемой жидкости, противовес 2, снижающий скорость погружения зонда 1, трос 3, скрепляющий гибкой связью зонд 1,и противовес 2, блок 4, изменяющий направление движения троности исследуемой жидкости. Цельюизобретения является расширение области применения для жидкостей, обладающих магнитными свойствами. Припогружении шарового зонда скоростьего движения снижается противовесом,связанным с зондом перекинутым через блок гибким тросом. В нижнейтачке траектории движения зонда противовес нагружается дополнительнымгрузом, что обусловливает всплытиезонда. Управление дополнительнымгрузом осуществляется узлом управления, который содержит силовое реле, подпружиненный рычаг, вертикальные направляющие для дополнительного груза, управляющее реле и релевремени 2 ил са 3, отметчик 5 угла поворота, контролирующий угол поворота блока 4, а следовательно, величину смещения троса 3 и зонда 1 в процессе его движения, вычислительный блок 6, запоминающий информацию с выхода отметчика 5 угла поворота и на ее основерассчитывающий вязкость н плотность 4 фф жидкости, дополнительный груз 7,при ЬР снятии которого зонд 1 двккется вниз, а при введении - вверх, узел 8 управления дополнительным грузом, внижней точке траектории движения зонда 1 нагружающий противовес 2 дополнительным грузом 7, а в верхней точке снимающий дополнительный груз 7 с противовеса 2.Узел 8 управления дополнительным грузом (фиг, 2) содержит силовое реле 9, определяющее положение вращаю 1481642щегося на оси подпружиненного рычага 10; обеспечивающего подъем дополнительного груза 7, пружину 11, возвращающую рычаг 10 в исходное поло 5 жение при обесточивании силового реле 9, направляющие полозья 12, опреде-, ляющие траекторию движения дополнительного груза 7, первый концевой выключатель 13, срабатывающий после подъема дополнительного груза 7 до верхней точки траектории его движения; второй концевой выключатель 14, срабатывающий при опускании дополнительного груза 7 в нижнюю точку тра ектории его движения, управляющее реле 15, обеспечивающее включение и выключение силового реле 9; реле 16 времени, задерживающее выключение силового реле 9 на время погружения 2 О зонда 1 .На фиг. 2 дополнительно обозначены: первый 17 и второй 18 контак" ты управляющего реле 15, контакт 19 первого концевого выключателя 13, 25 контакт 20 второго концевого выклю-чателя 14 и первый контакт 21 реле 16 времени.Одна. иэ фаз измерения совпадает с измерением вязкости жидкости спо собом Стокса. Зонд 1 шаровой формы под действием собственного веса погружается в контролируемую жидкость С целью повышения метрологических характеристик измерения, скорость погружения зонда 1 снижается введением противовеса 2, скрепленного с зондом 1 тросом 3, который перекинут через блок 4. В процессе погружения зонда 1 измеряется скорость и 4 О ускорение его движения. Как только зонд 1 достигает нижней траектории своего движения, начинается вторая фаза измерения. На противовес 2 нагружают дополнитель 45 ный груз 7, в результате чего суммарный вес противовеса 2 и дополнительного груза 7 становится большим веса зонда 1. Начинается всплытие зонда 1, в процессе которого также измеряется скорость и ускорение движения зонда 1. Результатов замера скоростей и ускорений всплытия и погру- жения зонда 1 достаточно для расчета вязкости и плотности жидкости, Как только зонд 1 достигнет верхней точки траектории своего движения, сня" тием дополнительного груза 7 с противовеса 2 можно начать новый цикл измерения вязкости и плотности жид-. кости.Элементы измерителя вязкости и плотности жидкости (фиг. 1) взаимодействуют между собою следующим образом. На концах троса 3, перекинутого через блок 4, закреплены зонд 1 и противовес 2 соответственно. Ось блока 4 кинематически связана с входной осью отметчика 5 угла поворота. Электрический выход которого подключен к входу вычислительного блока 6. Узел 8 управления дополнительным грузом 6 кинематически связан с дополнительным грузом 7 и может или размещать этот груз на противовесе 2, или снимать его с противовеса 2. Элементы узла управления.дополнительным грузом связаны следующим образом. Дополнительный груз 7 движется в направляющих полозьях 1 2 вверх под воздействием рычага 10, а вниз - под действием собственного веса. Второе плечо рычага 1 0 является якорем силового реле 9. Пружина 11 прикреплена к корпусу узла и рычагу 1 О, Вход силового реле 9 соединен с входом реле 16 времени, входом его первого контакта 22 и входом первого контакта управляющего реле 15 Выходы силового реле 9, управляющего реле 1 5 и реле 1 6 времени подключены к корпусу узла. Чувствительный элемент первого концевого выключателя 13, на который воздействует дополнительный груз в верхней точке траектории его движения, кинематически связан с якорем собственного контакта. Чувствительный элемент второго концевого выключателя 14, на который воздействует дополнительный груз 7 в нижней точке траектории его движения, кинематически связан . с якорем собственного контакта 21, Питающий вход узла соединен с.выходом первого контакта реле 21 времени и входом контакта первого концевого выключателя 1 9. Выход этого контакта соединен с входом контакта второго концевого выключателя 14 и выходами первого контакта 17 и второго контакта 18 управляющего реле 1 5. Вход этого реле соединен с входом второго контакта 18 управляющего реле 15 и выходом контакта 20 второго концевого выключателя 14.Измеритель вязкости и плотности жидкости работает следующим образом.В то время, когда зонд 1 поднимается в верхнюю точку траектории своего движения, узел 8 управления дополнительным грузом снимает дополнительный груз 7 с противовеса 2, Поскольку вес зонда 1 с учетом действующей на него выталкивающей силы боль ше веса противовеса 2, он начинает погружаться в жидкости, увлекая за собой груз 3 и поднимая противовес 2. Смещение троса 3 приводит к вращению блока 4, которое контролируется 15 отметчиком 5;угла поворота. Сигнал о повороте блока 4 на заданный угол передается отметчиком 5 угла поворота в вычислительный блок 6, который измеряет время поступления сиг нала и запоминает в своей памяти коды углов, на которые последовательно поворачивается блок 4, и коды времен, которым соответствуют повороты блока 4 на измеренные углы. При известном радиусе изгиба троса 3 на блоке 4 указанных данных достаточно для последующих расчетов скоростей и ускорений движения зонда 1 на различных участках траектории его дви жения. Как только в процессе погружения 1 достигнет нижней точки погружения, узел 8 управления дополнительным грузом вновь нагрузят противовес 2 дополнительным грузом 7 . Суммарный вес противовеса 2 и дополнительного груза 7 создает условия.для всплытия зонда 1 . Блок 4 под действием троса 3 вращается в противоположную сторону, Отметчик 5 угла поворота 5 вновь вы дает в вычислительный блок 6 информацию о повороте блока 4 на заданный угол, а вычислительный блок 6 измеряет времена поступления сигналов и запоминает коды углов и времен в сво ей памяти. Этой информации достаточно для последующих расчетов скоростей и ускорений на различных участках траектории движения зонда 1 при всплытии. По рассчитанным скоростям 50 и ускорениям при погружении и всплытии вычислительный блок 6 рассчитывает и печатает измеренные значения вязкости и плотности жидкости.Узел управления дополнительным грузом работает следующим образом.В процессе движения зонда 1 вверх, а следовательно, опускания противовеса . 2 и нагружающего его дополнительного груза, наступает момент времени,когда дополнительный груз 7 своимвоздействием на чувствительный эле"мент второго концевого выключателя4 вызывает его срабатывание, Замыкается контакт 20 этого реле. С питающего входа узла напряжение череззамкнутый в этом режиме контакт 19первого концевого вьпглючателя 13 изамкнувшийся контакт 20 второгоконцевого выключателя 14 будет приложено к управляющему реле 15.0 но срабатывает и замыкает свои первый17 и второй 18 контакты. Замкнувшийся второй контакт 18 делает цепьпитания управляющего реле 15 независимой от состояния второго концевого выключателя 14. Через первый контакт 17 этого реле питающее напряжение подается на силовое реле 9 и реле 16 времени. Силовое реле 9, воздействуя на одно из плеч рычага 10,притягивает его . Другое плечо рычага10, воздействуя на специальные штыридополнительного груза 7, поднимаетего и удерживает в верхнем положении.Реле 16 времени замыкает свой контакт 21 и удерживает его в этом состоянии промежуток времени, достаточный для движения зонда 1 вниз в цикле измерения. В верхней точке траэктории своего движения дополнительный груз 7, воздействуя на первыйконпевой выключателья 13, размыкаетего контакт 19. Поэтому, когда реле16 времени, в очередной раэ размыкает свой первый контакт 21, питаю-,щий вход отключается от силового ре-ле 9 и других элементов схемы узла,Рычаг 1 0 нод воздействием пружины11 возвращается в положение, когдаего плечо не мешает дополнигельномугрузу 7 двигаться вниз. Он вновь погружает противовес 2, и характер егодвккения вниз предопределяется силами веса зонда 1 противовеса 2 идополнительного груза 7, а также силами воздействия на зонд 1 со стороны жидкости. По мере снижения дополнительного груза 7 он вновь воздействует на второй концевой вьпслючатель 14, который замыкает свой контакт 20. Начинается новый циклработы узла Направляющие полозья 12 обуславливают движениедополнительного груза 7 по заданной траектории без перекосов, .1481642 ФиИ дакт КНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Гагарина, 10 аказ 2680/44НИИПИ Государственно11303 оставитель В. ФилатоваТехреД М.Дидык Корректор, М, Васильев3 Тираж 790 Подписное комитета по изобретениям и открытиям пр Москва, Я, Раушская наб., д. 4/5