ZIP архив

Текст

бблиетека У Г. А ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик и 16613 ОО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 05.05.79, Бюллетень17Дата опубликования описания 07.05.79,1) М,Кл б 01 1 Ч 11/1 осударственный комитет СССР по делам изобретеккй к открытийА. Ломовско 1) Заявител 54) ВИСКОЗИМЕТ зонда, возбуждающих и регистрирующпреобразователей.Недостатком вискозиметрличение погрешности измерешенин частоты колебаний а является увений при повыизмерительного зонда.Известен также вискозиметр 3, основанный на апериодическом движении тела в среде, где устранены недостатки описанного выше вискозиметра.Вискозиметр содержит возбуждающую и измерительную схемы с триггером управления, измерительный преобразователь, включающий измерительный зонд с прикрепленным к нему акустическим экраном в виде металлической пластинки, акустические регистрирующие преобразователи, состоящие из генератора, двух пьезоэлектрических излучателей и приемных пьезопреобразователей. Работа ви рении времен зонда между мыми акустич образователяИзобретение относится к вискозиметрам,основанным на апериодическом движениитела в.среде, и может быть использованов химической, нефтехимической, пищевой идругих отраслях промышленности для контроля технологических процессов, протекающих при высоких температурах и давлениях,а также для научных исследований,Известен вискозиметр 1, основанныйна апериодическом движении тела в среде.Вискози метр содержит возбуждающуюи измерительную схемы, измерительный пре Ообразователь, включающий измерительныйзонд, выполненный в виде цилиндра с расположенными внутри магнитами, возбуждающие и регистрирующие преобразователи,Недостатком вискозиметра является недостаточно высокий верхний предел рабочей 15температуры ( + 60 в + 100 С), определяемый типом применяемых регистрирующихпреобразователей (герконов) .Известен вискозиметр 2, работающийпри повышенных температурах и давлениях.Вискозиметр содержит возбуждающую иизмерительную схемы, измерительный преобразователь, состоящий из измерительного козиметра основана на измеперемешения измерительного вумя положениями, фиксируескими регистрирующими преи,Недостатком известного внскозиметраявляется увсличсцис погрешности измерений при изменении величины акустического сигнала, что имеет место при применении ьчсКОЗИМЕтра В СрЕдаХ С ПЕрЕМЕННЫЧ КОэффи.циентом поглощения, при старении шсзоэлементов или при цакоплении на послслцих налипшего слоя контролируемого вешсствд,Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель лостигдется тем, что в вискози метре, содержа шем возбуждаю.щую и измерительную схемы с триггсроч управления, четырьмя усилителями-лстскторами и двумя пороговыми лискрпчинаторами, имеющими по два вхола, измсритсл)- ный преобразователь, вклочающий изчерительцый зонд с прикрепленным к нему акустическим экраном, выполнецным в вилс мсталлической пластинки, акустические регистрирующие преобразователи, состоя)сис из генератора, двух пьезоэлектрических излучателей и приемных пьезопрсобразоватслсй, последние выполнены в виде двух включенных акустически параллельно пьезоэлечсцтов в форме полудисков, электрические выходы которых соединены со входами триггера управления через усилители-детекторы с разными коэффициентами усиления, и пороговые дискриминаторы, подключенные на выходы последних.Кроме того, акустический экран регистрирующих преобразователей распо,нкен в одной плоскости с приемными преобразователями, а площадь экрана не превышает площади каждого полудиска.На фиг, 1 а изображена конструкция йзмерительного преобразователя; на фиг. 1 б - функциональная схема вискози метра; на фиг. 2 а - фазы движения измерительного зонда относительно приемного пьезопреобразователя; на фиг. 2 б - эпюры напряжений, поясняющие работу акустических регистрирующих преобразователей,Вискозиметр состоит из возбуждающей и измерительной схем и измерительного преобразователя.Измерительный преобразователь содержит герметичный корпус 1, катушки возбуждения 2, удлиненные магнитопроводы 3, кронштейн 4, герметично выведенный из корпуса 1, на конце которого в исследуемой среде помещены два пьезоэлектрических излучателя 5 и два приемных пьезопреобразователя, состоящие из полудисков 6 и 7, две камневые опоры 8, измерительный зонд 9 с размещенными в нем магнитами, закрепленный в камневых опорах 8 между наружными полюсами магнитопроводов 3, акустический экран 9,. закрепленный на измерительном зонде 1 О.Возбуждающая схема содержит источник. питания 11, нагрузкой которого являются катушки возбуждения 2, подключенные к его Вьхолу через Охутс)тор 12, у)рдвл 5)ю)цпсВ;ОЛЫ 1(ОТОРС)ГО ПОЛКГПОЧСПЫ К ВЫХОЛ 5111 ТРИ).Гср)1 Прдй,сция 13. х Прав,15 ПОП)ис Вход 1трппсрд 3 сослицсць с дкустпчсскичи рспрсобрс)зовтс,)яп, прсд 5стд В,1 51 юп),п)п сбйи Гспс)3 тор сипчсОил)1, 1- пых колебаний или гсчсрдтор пчпчгсс)В) 4,п)1 В),хс)л котороп) полТпоСп лв)1 пьсзоэлс к Гричсских излучателя 5, акустическисвяздцпыс с двумя прил)ци пьсзопрсобрзоитсляхи, кажлый Гз котс)рых состоитиз лцх пО,1 улпсков с) и /.:),)стри)ссси 0выходы полулисковых пьсзоэлсмсптов 6 и 7СОСЛП ЦСП Ы СО ВХОЛ 3 Х)ц ТРП ГГС)3 ЧП РС 1 В, Сц П 51через усилители-лстскторы 5, 6, 17 и 8И ПОЛКЛЮЧСЦЦЫС 13 ИХ ВЫХОД ПОРОГОВЫЕ5 дискриминаторы 19 и 20. Измсритслыаяссчд солсржит измеритель периода колебаний 21, полклочспцый к олцому из Вьхолов триггера управления 3.Фиг. 2 а и 2 б поясняют работу акустических регистрирующих прес)брдзовдтсхс.На фиг. 2 а изображены фазы льчжс иГяизчсритсльцого зоила О с дкустичсскич экрдцоч 9 относитслыю правого прпсчцогопьс зон)с 00 ТВВОВдтсл 51, сост 05)П 1 сГО пз пс).)чдпсков 6 и 7, элсктрпсс кпс ВхОл к)тО 010СОСЛИ 1)С 11 СО ВХОЛМИ ТРПГГСР 3 Ч)1 Р)1 В,СППЯчерез уси,)итс,и-лстс ктор 17, 8 и ВОлклОчспцый на их Выхолы пороговый л)скрцмиГдтор 20,Нд фиг. 2 б изображены эпюры напряжезО ций па выхолдх усилителей-детекторови порогового дискриминатора 20 .)Впри различных коэффициентах поглощенияакустических сигналов 22 и 23. Изменениенапряжений 1 и 1)г показано в зависимостиот положений акустического экрана 10 1, 11,11, 1 Ъ, Ч) .Вискозиметр работает следующим образом. При нахождении измерительного зонда 10 в крайнем правом положении (фиг. 1 б), фиксируемым левым регистрирующим преобразователем, правое плечо триггера управления 13 закрыто и ток источника питания 11 через коммутатор 12 запитывает катушку возбуждения 2, преобразующую этот ток в усилие, заставляющее измерительный зонд вращаться против часовой стрелки (магнит в цилиндре движется в сторону левого электромагнита). При подходе зонда 1 О в крайнее левое положение, фиксируемое правым регистрирующим преобразователем, сигнал с последнего перебрасывает триггер управления, открывая правое плечо. В данном случае запитывается правая катушка возбуждения 2 и направление движения зонда 10 реверсируется. При подходе зонда 10 в крайнее правое положение, фиксируемое левым регистрирующим преобразователем, триггер 13 вновь перебрасывается и ток источника питания 11 поступает ца левую)катуику возбужления 2, после чего цикл повторяется.Работа фкуст(и(сских регистрирующих прсобразоватслей происхолит следу(ошим образом.Генератор 14 (фиг. 1 б) вырабатывает сицусоидальное напряжение (возможно применение и импульсного генератора), которос поступает ца лва пьезоэлектрических излучателя 5, нахоля(цихся в исслслусмой срелс возле измерительного зонда 9 (фиг. 1 а). Энергия электрического сигнала преобразуется излучатс,чями 5 в механические колеоация, которые, распространяясь по исслелуемой среде, достигают приемных пьсзопреобразоватечсй, состояи(их из двух Вклк)- ченцых акустически парал,чсльцо элементов в форме полуколсц 6 и 7, глс преобразу(отся снова в электрические колебания, которые г(одаются на усилители-лстскторы 15 и 6 (левый приемный пьезопрсобразоватсль) и 1 и 18 (правый приемный пьезопреобразоватсль), где происхолит их усиление и преобразование в постоянные напряжения (фиг. 2 б) .С выхода усилителей детекторов постоянное напряжение прикладывается ко входам пороговых дискриминаторов 19 (с 5 и 16) и 20 (с 1 и 18). При достижении измерительным зоцлом 1 О одного из крайних положений, например правого (фиг. 2 а), происходит экранирование акустического пути от правого пьезоэлектрического излучателя 5 к полукольцам, вначале к 6, а затем к 7 приемного пьезопреобразователя акустическим экраном 9 и сигналы с их электрических выходов, а,следовательно, и с выхолов усилителей-летекторов 17 и 18и 1)г) изменяются, как показано на эпюре 22 (фиг. 2 б). 11 оложецие акустического экрана 1 (фиг. 2 а) соответствует началу экранирования акустического пути (момент времени 11, фиг. 2 б) к полукольцу 6. Положение экрана 11 соответствует моменту времени 1 а положение 11 Л моменту 1, когда начинается акустическое экранирование полукольца 7 и сигнал с выхода усилителя-детектора 18 .) начинает уменьшаться, а сигнал с выхода усилителя- детектора 17 ) увеличивается. В момент равенства напряжений ) и а (положение 1 Ч, соответствующее моменту 1(.) пороговый дискриминатор 20 вырабатывает короткий импульс .)О, который перебрасывает триггер управления, после чего направление движения измерительного зонда 10 реверсируется, Так как усилители- детекторы 17 и 18 имеют разные коэффициенты усиления, срабатывание порогового дискриминатора 20 будет происходить только в одном положении акустического экрана 9 относительно полуколец 6 и 7, а именно когда напряжения на их электрических выходах 1) и )а станут равными, Площадь 611 КУСТИ(ССКОГО ЭКР)131 З Л,Я ЛО(ГК 5 С 3151 ЦЗИ- ,чу(н(его рсжимя ср 30(ть(Вяц 51 лискрим 1- цаторя выполнсня рдвцои (ло 1 цзлч 3,к,(ого полулискя. В эч 4 ом случяс В )нсцч 1 р(33 цстВз Ця ПРЯжений, СООти( тСТ ВУОИ(И 1( 11 Рс,;с;(И 1 (фиг. 20), 5(мп,чихнул(1 1 Р =-. , =.,о оулст мсцьшс ямплитулы .а и 00,1 и 3 с (мп ч- тУлы 131 В момент 1.ОЛНЗКО В З(1 ВИСИ МОСТИ ОТ ЦЯЗЦЯЧСЦИ 51 ВИ(- козимстрд лопускзстс 51 Вьбирять эту плО азль несколько мецьшс плопьзли полулисков.Рсвсрсировацие движения 1(змсритсл(5 шо-го зоила происхолит в момент Времени 1111 фиг. 2 б лля цзглялцости покязяцо прохождение акустического экряцд ,);1 з цо,1 Ожсция 1 В почсксцис у, что сОтВстсч В (.т момент(3)3 Вчсмсни 11 . в. 11 ри изменении 5(ми, Пт),(ь си( наля ца Гр(ем (ь 1 хь(.)11 рс- Образоватслях, связан(н)го с измсцсцисм коэффициента погло(Пения акустического си Гнал)3 В с рсдс, с у Вели(сиисм ця пьсзоэлементах налипшего слоя, я тзкжс со стярсцисм пьсзоцрсобрязовятслсй 1 ли измсцсцисм ямилитулы с гс(нряторя 14 (фиг.б), Врсмя срябятывзция лискримицяторя.20 цс и:(меняется. Это хирон(о Вили) 1,з эпк)ры 2:), 1 3( и)к,113 ИО (рябзть 3333 ни( 333(крци нз(орз В счу чяс у мс ц(,цн н,151 сиГИ;1,я ц;( цр 3(ехцом ц(,счоцр(с)бр(зо(п(тсчс. Лн)(,чоги (цыи эффект булс т цзб.олз гься и при увслич( ции сигцала.При лостижс ииц измсритсльцым зоилом кр(3(цс(о, и Вогс) положения рдботд,чсвого рсгистриру(н 33( ГО црсс)брззовдтсля происхол(г дця.(огичио. В этс)м случдс будет экрацировяться яку(и 3кий путь к полукольцз)1, Вся(,чс к 7, 3(з Вьхол кото)ОГО полк.ч 10 чсц усилите,п,-лстс ктор 16, а затем к 6, пол ключец 1 н)му ця вход усилителя-детектора 15. Сигнал цд опрокидывание триггсрд упрявлсция в лаццом случае булет вырабатываться пороговым дискриминатором 19.Таким образом, применение прием цых дО пьсзопреобразователей в виде двух вкл(оченных акустически параллельно пьезоэлементов с описанным электрическим сослинецием со входами триггера управления, выгодно отличает предлагаемый вискозимстр от прототипа тем, что позволяет повысить точность измерений в случае таких неблагоприятных условий работы, как изменение коэффициента поглощения акустического сигнала в среде, налипание на пьезопреобразователях, старение пьезоэлементов, изменение напряжения генератора регистрирующего преобразователя и т. л. Все это значительно расширяет сферу применения вискозиметра в промышленных условиях в случае его использования для контроля среды, находящейся при высоких температурах и давлениях.При этом значительно упрощается электронная схема устройства, что облегчает эксплуатацию вискозиметра,661300 7Формула изобретения Вискозиметр, содержащий возбуждающую и измерительную схемы с триггером управления, четырьмя усилителями-детекторами и двумя пороговыми дискриминаторами, имеющими по два входа, измерительный преобразователь, включающий измерительный зонд с прикрепленным к нему акустическим экраном, выполненным в виде пластинки, акустические регистрирующие преобразователи, состоящие из генератора, двух пьезоэлектрических излучателей и приемных пьезопреобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, приемные пьезопреобразователи выполнены в виде двух включенных акустически параллельно,пьезоэлементов в форме полуд сков,электрические выходы которых соединены со входами триггера управления через усилители-детекторы с разными коэффициентами усиления, и пороговые дискриминаторы, подключенные на выходы последних, при этом акустический экран регистрирующих преобразователей расположен в одной плоскости с приемными пьезопреобразователями, а площадь экрана не превышает площадь каждого полудиска.10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,заявка2312195/24, кл, б 01 Я 11/16, 976.2. Авторское свидетельство СССР, заявка2149462/25, кл. 6 01 М 11/16, 1975.3. Авторское свидетельство СССР, заявка2401379/25, кл. 6 01 Х 11/16, 1976.Составитель ВТехред О. Луго Тираж 1089 Вощанкиня КорректоПодписи омитет откры ствен ного бретений - 35, Рауг. Уж го ССР тий. И П И Госуда о делам из Москва, Ж П П Патент скан наб., д. 4/д ул Проектна

Смотреть

Заявка

2500985, 27.07.1977

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8296

ГРЕЧИШКИН ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, МАХНЮК БОРИС ИВАНОВИЧ, ЛОМОВСКОЙ ВИКТОР АНДРЕЕВИЧ, ПАВЛОВ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 11/16

Метки: вискозиметр

Опубликовано: 05.05.1979

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-661300-viskozimetr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вискозиметр</a>

Похожие патенты