Устройство для определения вязкости жидкости

Союз Советски иСоциалистическкиРеспублик О П И С А Н И Е ьььь 857785ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл,6 01 И 11/08 Гааударстаеииий комитет ао делан изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 23,08.81,ь; Тамбовский институт химического машиностр)эенйя(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ,Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для непрерывного измерения вязкости жидкостей или других параметров, связанных с вязкостью, непосредственно внутри реакционных аппаратов, например, в химической, нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленностях.По основному авт. св. )ьь". 600419 известно устройство для определения вязкости жидкос.ти, содержащее измерительный сосуд с калил.10 ляром, измеритель времени истечения, дозирующее устройство, вторичный прибор, причем измеритель времени истечения выполнен в виде преобразователя силы, вход которого соединен посредством газоподводящей трубки с изт% мерительным сосудом, а выход подключен к соответствую)цим камерам элементов сравнения, в другие камеры которых подключены задатчики давления, при этом выходы элемен.тов сравнения соединены с входами пневматического триггера, присоединенного своим выходом к входу вторичного прибора и к камере управления пневмореле, в сопла которого .поданы давления различного уровня, а выход реле соединен с газоподводящей трубкой измерительного сосуда 111.Однако точность измерения вязкости известным устройством в значительной мере зависитот постоянства глубины погружения измерительного сосуда с капилляром и давления над поверхностью контролируемой жидкости,Цель изобретения - повышение точности из-,мерении,ьЭта цель достигается тем, что устройствоснабжено гидростатическим уровнемером, двумяпятимембранными элементами сравнения, задатчиками начального давления, избыточного дав.ления и давления соответствующего заданномууровню жидкости, при этом гидростатическийуровнемер установлен на одном уровне с вы.ходом капилляра, а выход уровнемера подключен к одному иэ входов первого пятимембранного элемента сравнения, включенного по схеме повторителя, в друтие входы которого вклю.чены, соответственно, задатчики начального давпения и давления, соответствующего заданномууровню жидкости, причем выход первого пяти.мембранного элемента сравнения соединен с од3 8577ним иэ входов второго пятимембранного эле.мента сравнения, включенного по схеме повторителя, к другим входам которого присоеди.иены задатчики начального давления и избыточного давления, а выход второго пятимембран 5ного элемента сравнения подключен в одно изсопел пневмореле, выход. которого соединен сгазоподводящей трубкой измерительного сосу да.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства,10Устройство состоит из измерительного элемента, содержащего измерительньгй сосуд 1и капилляр 2, соединенного газоподводящейтрубкой 3 с преобразователем 4 силы в давление, выход которого подключен в камеру Аэлемента 5 сравнения и в камеру Б элемента 6сравнения. В камеру Б элемента 5 и в камеруА элемента 6 подключены соответственно задйтчики 7 и 8 давлений, Выходы элементов срав.пения подключены к входам триггера 9 с разделительными входами, выход которого поступает на вход вторичного прибора (на чертежене показан) и в камеру Б реле 10, в камеруА которого подан подпор. В сопла 11 реле 10подключен выход пятимембранного элемента 12сравнения, соединенного по схеме повторителя,Камеры Д. Г и В элемента 12 сравнениясоединены соответственно с выходом пятимембранного элемента 13 сравнения, включенногопо схеме повторителя, с задатчиками 14 и 15.Камеры Д, Г и В элемента 13 сравнения соединены соответственно с выходом гидростатического уровнемера 16, эадатчиком 17 давлений,задатчиком 14 давления. В сопла 18 реле 10подключена линия вакуума. Выход реле 10 со.единеп с газоподводяшей трубкой 3. Измерительный элемент и чувствительный элемент уров.немера заключены в защитный кожух 19 и погружены в контролируемую жидкость, находящуюся в реакционном аппарате, 40На измерительный элемент, полностью погруженный в контролируемую жидкость, действуетвыталкивающая сила Еа, равнаяР=Ч,(3, - .1)где Чг 1 - объем измерительного элемен.45та;3 1 - удельные веса соответственножидкости и газа.Сила Р, действующая на чувствительный элемент преобразователя 4 силы и передаваемая припомощи гаэоподводящей трубки 3, равнаЗоР =-Рь,где 6 - вес измерительного элемента с газоподводящей трубкой.Устройство дпя определения вязкости жидкостей работает следующим образом.В начальный момент жидкость в полости измерительного сосуда 1 отсутствует. На вход преобразователя 4 воздействует минимальная 85 4сила, а следовательно, на его выходе имеетсяминимальное давление Р 4. Это давление поступает в камеруА элемента 5 и в камеру Бэлемента 6 сравнения. Равнение Р, устанавливаемое задатчиком 7, соответствует минимапь.ному весу измерительного элемента, а давлениеРа, устанавливаемое эадатчиком 8 - максимальному весу,Поступающие в соответствующие камеры элементов сравнения давления с выхода преобразователя в начальный момент меньше давлений,устанавливаемых эадатчиками 7 и 8, поэтомуна выходе элемента 5 сравнения присутствуетсигнал единичного уровня, а на выходе эпемен.та 6 - нулевого. При таких входных сигналахтриггер имеет на своем выходе нулевой сигнал.Реле 10 под действием подпора занимает такоеположение, при котором сопла 11 закрыта, асопла 18 открыто, Через открытое саппо 18и газоподводящую трубку 3 в полость иэмери.тельного элемента подается вакуум, величинакоторого постоянна.Контролируемая жидкость пад действиемсозданного перепада давления начинает нате.кать в измерительный сосуд 1 через капилляр 2.Па мере натекания жидкости в сосуд 1 увеличивается сила, действующая на преобразователь4, а следовательно, и давление на его выходе.Как только давление на выходе преобразователя 4 становится больше давления в камере Аэлемента б, на выходе этого элемента сравне.ния появляется единичный сигнал, переводящийтриггер в положение, при котором на его выход поступает сигнал единичного уровня. Этотсигнал, поступая на вход реле 10, перемешаетмембранный блок, закрывая сопла 18 и открывая сопла 11. В сосуд 1 поступает избыточноедавление, и под его действием контролируемаяжидкость начинает истекать из этого сосудачерез капилляр 2,Давление РС 1 над поверхностью контролируемой жидкости и уровень жидкости внутри,реакционного аппарата Ь, как правило, подвержены изменениям, Дпя исключения этих измене.ний на результат измерений вязкости необходимо, чтобы истечение жидкости происходилопод действием постоянного перепада давленийна капилляре 2,Постоянство перепада давления на капилляреподдерживается следующим образом.При поступлении навходы пятимембранногоэлемента 13 сравнения давлений на его выходеимеется давлениеР 13 Р 16 + Р 14 Р 17где Р,7 - давление, соответствующее заданному уровню жидкости;Р,4 - начальное давление;Р 1 - давление, поступающее с выходауровнемера 16.857785 7измерительного элемента, может быть выполнено на пневматических элементах.Получение выходного сигнала в частотно- импульсной форме позволяет передавать резуль. таты измерения беэ потери информации на расстоянии, значительно превышающие допустимые для пневматических сигналов, представленных в аналоговой форме. Кроме того, в случае необходимости получения информации о скорости истечения дозыконтролируемой живости предлагаемое устройство может быть снабжено регистратором, подключенным к выходу преобразователя силы вдавление сжатого воздуха. При этом показанияустройства не зависят от количества жидкости,остающейся на стенках измерительного сосудапо той причине, что измерения ведут тольконо количеству вытекающей жидкости путемфиксации изменения веса измерительного сосуда, которое происходит под действием вытал.кивающей силы,Точность устройства вследствие того, что истечение жидкости происходит под действием постоянного перепада давления независимо от изменения уровня жидкости в аппарате и избыточного давления над поверхностью жидкости, при работе его в производственном аппарате выше, по сравнению с известными устройствами. 8Формула иэобрегенияустройство для определения вязкости жид.кости по авт, св. У 600419, о т л и ч а ю ш е.е с я тем, что; с целыс повышения точности, 5оно снабжено гидростатическим уровнемером,двумя пятимембранными элементами сравнения,задатчиками начального давления, избыточногодавления и давления, соответствующего заданному уровню жидкости, при этом гидростатичес.кий уровнемер установлен на одном уровне свыходом капилляра, а выход уровнемера подключен к одному из входов первого пятимембранного элемента сравнения, включенного посхеме повторителя, в другие входы котороговключены, соответственно, задатчикн начальногодавления и давления, соответствующего заданному уровню жидкости, причем выход первогопятимембранного элемента сравнения соединенс одним из входов второго пятимембранногоэлемента сравнения, включенного по схеме повторителя, к другим входам которого присоединены задатчики начального давления и избыточного давления, а выход второго пятимембранного элемента сравнения подключен в одно из 25сопел пневмореле, выход которого соединен сгазоподводящей трубкой измерительного сосу.да Источники информации,принятые во внимание при экспертизе301, Авторское свидетельство СССР М 600419,кл, 6 01 М 11/08, 1978 (прототип),Составите Техред Ж ль Э. Скорняков Кастелевич Рогул да к ка ное СС д. 4/5 229/69 Тираж 907ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и открытии133035, Москва, Ж, Раушская иап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. П орректор Ю. Макареи