CN2286877Y - 粘度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型粘度计,主要由转子、电机、测量组合、测量板、控制板和执行板等组成,集测量、控制和执行于一体,使之成为一个完整的测量、控制部件,具有结构简单、合理,整机性能稳定、可靠等特点。主要用于医胶囊生产线,也可用于石油、化工等工业生产线。

Description

粘度计

本实用新型涉及一种粘度计，尤其是工业生产线上用于测量和控制的粘度计。

粘度计是一种通用测量仪器，用来连续测量工业生产流程中各种牛顿型液体的绝对粘度和非牛顿型液体的表观粘度。可用于医药明胶，树脂，油漆，化纤，矿物油，粘胶，糖浆，绝缘材料等工业生产线。在现有技术中，此类粘度计一般都是旋转式粘度计，主要由转子，测量外筒，同步电机，变速机构，信号检测系统和数显装置等组成。同轴转子与测量外筒组成液体粘度的传感系统，转子的旋转运动由同步电机通过变速机构传递。当转子以某一转速旋转时，因外筒固定，液体受到剪切而产生粘滞力，此力作用于转子表面而使转子受到粘滞力矩作用。若要使转子继续保持匀速转动，则需外加一个平衡力矩。测量此平衡力矩，便可测得液体的粘度值。平衡力矩由设在仪器内部的测量游丝提供，经角度—数字转换器及信号检测与放大单元，将信号输给微电脑信号处理单元，而后在数字显示单元上直接显示被测液体的粘度值。通过变速机构而改变其量程，以满足不同的测量要求。但是，现有粘度计的准确性，稳定性和可靠性以及抗干扰等方面都还存在一定问题。而且，粘度计只有测量功能，没有控制功能。因此，不能很好地满足工业生产线自动控制的要求。

本实用新型的目的就是为了提供一种集测量，控制和执行于一体，结构简单，性能稳定可靠，抗干扰好，使用寿命长的新型粘度计。

为实现上述目的，本实用新型解决技术问题的方案是：在现有技术的基础上，电气方面增加了控制板和执行板。控制板主要由误差测试和计时电路等构成，执行板由光电隔离器和固态继电器等构成。控制板选用专用集成电路，利用硬件代替软件来完成各种控制功能。在它的控制下，测量部分定期测量并把测量结果送到显示部分显示出来，计时部分进行计时，达到规定时间后执行板动作，完成一定时间的加水；误差测试对测量过程中一段时间内粘度值比设定值高的误差进行测量，并求出测量时间内的平均误差。根据平均误差的大小，对计时电路设置不同的加水时间，由计时电路发出控制信号，通过光电隔离器，驱动固态继电器，使电磁阀打开，进行定时加水，使加水更加合理。机械方面，根据不同用户的使用要求，选用不同转速的恒速电机和不同刚度的游丝以及改变转子的外形尺寸来满足用户的不同使用要求；采用精密滚珠轴承取代现有的宝石轴承，电机，小轴及内外环的同轴定位由两层隔板定位改为单层隔板定位，并去掉了检测部分的轴套，电机与检测部分采用光孔定位联接，并由硬性联接改为十字轴联接。

采取上述技术措施后，与现有技术相比，本实用新型取得了明显的效果：

1.由于机械部分去掉了容易磨损的变速机构和易损的宝石轴承，提高了粘度计的使用寿命，降低了故障率。同时，也提高了整机的抗震性能和耐冲击能力。采用单层隔板定位，并去掉了检测部分轴套这个磨擦环节以及因加工不良而带来的误差，从而提高了粘度计的准确性。因此，粘度计结构设计简单、合理，整机性能稳定可靠。

2.采用专用集成电路和光电隔离技术后，消除了干扰源，从而极大地提高了粘度计的抗干扰能力，保证了长期稳定地工作。

3.电气部分增加了控制板和执行板后，使粘度计集测量、控制和执行于一体，使之成为一个完整的测量控制部件。同时，又能根据平均误差大小，设置不同的加水时间，使之加水更加合理。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型粘度计结构图；

图2为本实用新型粘度计测量组合结构图；

图3为本实用新型粘度计控制电路和执行电路原理图。

由图1可知，本实用新型粘度计主要由转子[16]、电机[4]、测量组合[5]、测量板[1]、控制板[2]和执行板[3]等组成，选用不同转速的恒速电机[4]和不同刚度的游丝[13]以及改变转子[16]的外形尺寸，可以满足不同用户的使用要求。从图2可以看出，电机[4]与测量组合[5]采用光孔定位，十字轴联接，电机[4]的输出轴为十字头[6]，测量组合[5]的输入轴为槽形头[7]。测量组合[5]的上盘[9]和外环[10]通过滚珠轴承定位在隔板上，小轴[11]通过上下两个滚珠轴承定位在外环[10]的上下两个孔内，内环[14]与小轴[11]同轴，与外环[10]用轴承相联接。这样，电机[4]带动上盘[9]和外环[10]转动，外环[10]通过游丝[13]带动小轴[11]和内环[14]转动，由于转子[16]上的粘度产生了磨擦力矩，使上盘[9]和下盘[12]产生一个相对转角。这个转角通过光电传感器变换成时间的电信号，控制计数器在这段时间内计数。这样，该转角就变成数字量，用数码显示器件显示出来。电机[4]每转一圈，就测量一次粘度值，并用数字显示出来。控制板[2]主要由四块二进制计数器40193(JC12～15)组成的误差测试电路和二块40193(JC16、JC17)组成的计时电路以及双D触发器4013(JC21A、B)门电路4001(JC18A～D，JC19A～D，JC20A～D)等专用集成电路构成，利用硬件代替软件完成各种控制功能；执行板[3]由光电隔离器GD101和固态继电器241及三极管N2等构成(如图3所示)。测量板[1]的输出 Q2、 Q3接至控制板[2]或非门JC19B、C的输入端，控制板[2]的双稳态触发器JC21A输出Q作为加水信号经三极管N1接至执行板[3]光电隔离器GD101输入端，执行板[3]固态继电器241的输出接至电磁阀，使之动作而进行加水。控制电路在来自测量板[1]的 Q2、 Q3信号的控制下进行工作，当粘度较高时，即Q2保持低电位时，通过或非门JC19B、C和与非门JC18B、C的逻辑关系，计数器JC12～15进行加计数，当粘度较低时进行减计数。这样，计数器中累积了粘度的偏差值。同时，计数器JC16和JC17在 Q2的作用下，通过或非门C20A～D的逻辑关系，对测量次数进行加计数，累计测量时间。当达到测量时间时，与非门JC18D一方面通过或非门JC19D触发双稳态JC21A，另一方面对JC16发出“置数信号”，由测量偏差的JC15的输出对JC16进行置数，即由偏差的大小设置加水时间。双稳态JC21A被触发后，其输出Q一方面作为加水信号送到执行电路，通过光电隔离器GD101及三极管N2后，推动固态继电器241，使之接通AC220V，送到电磁阀使之动作而进行加水；另一方面，Q和 Q使或非门JC20A～D改变逻辑关系，计数器JC16和JC17进行减计数。当计数器从置数减到零时，JC17的TCD(13脚)发出信号，对所有的计数器和双稳态清零，停止加水，重新开始测量偏差和计时，新的一轮循环开始。这样，使测量、控制和执行三部集于一体，使之成为一个完整的测量控制部件。同时，又能按要求的偏差与加水时间之间的关系进行加水，使加水更加合理。

本实用新型粘度计主要用于医药胶囊生产线，也可用于石油、化工等工业生产线。

Claims (1)

1.一种新型的粘度计，主要由转子[16]、电机[4]测量板[1]和测量组合[5]等组成，其特征在于：电机[4]与测量组合[5]采用光孔定位，十字轴联接；测量组合[5]的上盘[9]和外环[10]通过滚珠轴承定位在隔板[8]上，小轴[11]通过上下两个滚珠轴承定位在外环[10]的上下两个孔内，内环[14]与小轴[11]同轴，与外环[10]用轴承相联接；控制板[2]主要由四块二进制计数器40193(JC12～15)组成的误差测试电路和二块40193(JC16、JC17)组成的计时电路以及双D触发器4013(JC21A、B)、门电路4001(JC18A～D、JC19A～D、JC20A～D)等专用集成电路构成，利用硬件代替软件完成各种控制功能；执行板[3]由光电隔离器GD101和固态继电器241及三极管N2等构成；测量板[1]的输出 Q2、 Q3接至控制板[2]或非门JC19B、C的输入端，控制板[2]的双稳态触发器JC21A的输出Q作为加水信号经三极管N1接至执行板[3]光电隔离器GD101的输入端，执行板[3]固态继电器241的输出接至电磁阀，使之动作而进行加水，使其集测量、控制和执行于一体，成为一个完整的测量、控制部件。

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