DE102004053447A1 - Bar viscometer, for measuring fluid rheological property, has bar whose maximum amplitude is present at flat sensor blade, where bar length is m-times of lambda divided by four, where lambda is wavelength of longitudinal oscillation of bar - Google Patents

Bar viscometer, for measuring fluid rheological property, has bar whose maximum amplitude is present at flat sensor blade, where bar length is m-times of lambda divided by four, where lambda is wavelength of longitudinal oscillation of bar Download PDF

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Abstract

Bar viscometer has a standard wave produced in a bar, where contact point-level of the bar coincides with a transmitter such as vibration transmitter. Maximum amplitude of the bar is present at a flat sensor blade that implements longitudinal oscillation. The length of the bar is m-times of lambda divided by four, where the lambda is a wavelength of the longitudinal oscillation of the bar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der kinematischen Viskosität ν, der Dichte ρ und der Kopressibilität κ bzw. deren Kehrwert, dem Kompressionsmodul K, eines Fluides mit Hilfe eines longitudinal schwingenden Stabes. In Bild 8 ist das Messgerät als Prinzip-Darstellung abgebildet. Dieser Stab wird durch einen piezoelektrischen Schwinger zu longitudinalen Schwingungen so angeregt, dass das Amplitudenmaximum an der messempfindlichen Klinge vorliegt, während der übrige verdickte Anteil weit gehend unempfindlich gegenüber Dichte- und Viskositätsänderungen bzw. Änderungen der Kompressibilität des umgebenden Fluids ist.The The invention relates to a device for determining the kinematic Viscosity ν, the density ρ and the Copressibility κ or their Inverse, the compression modulus K, of a fluid by means of a longitudinal swinging rod. Figure 8 shows the meter as a schematic diagram. This rod becomes longitudinal due to a piezoelectric oscillator Vibrations so excited that the amplitude maximum on the sensing blade exists while the rest Thickened portion largely insensitive to density and viscosity changes or changes the compressibility of the surrounding fluid.

Das Messgerät kann nachträglich in bestehende Rohrleitungen, Behälter, Maschinen, Getriebe eingebaut werden, ohne dass es wesentlicher Änderungen der Anlage bedarf, in der diese Einrichtung eingesetzt wird. Das Messgerät kann sowohl als Betriebsmessgerät (mit und ohne Bus-System und als selbstüberwachendes Messsystem), aber auch als Handmessgerät eingesetzt werden. Gegenüber anderen Ultraschall- und Oberflächenwellen-Sensoren weist das Messverfahren den Vorzug auf, dass mit verhältnismäßig niedrigen Frequenzen gearbeitet wird, so dass auch organische Verbindungen nicht beschädigt werden. Bei Messungen mit Ultraschall wurden Zerstörungen an den Molekülen beobachtet. Von besonderem Vorteil bei diesem Messverfahren ist, dass es bei sehr hohen Drücken und Temperaturen (bis zur Curie-Temperatur- bei Kühlung der piezoelektrischen Wandler noch höher-) eingesetzt werden kann.The gauge can be done later in existing pipelines, containers, Engines, gearboxes are installed without making any significant changes the plant requires, in which this device is used. The gauge Can both as a factory meter (with and without bus system and as a self-monitoring measuring system), but also as a handheld device be used. Across from other ultrasonic and surface wave sensors has the measurement method has the advantage of operating at relatively low frequencies, so that even organic compounds are not damaged. For measurements with ultrasound were destructions at the molecules observed. Of particular advantage in this measuring method is, that it is at very high pressures and temperatures (up to the Curie temperature when cooling the piezoelectric transducer even higher-) can be used.

Das beschriebene Stabviskosimeter kann neben der Anwendung als Handmessgerät z.B. zur Eingangskontrolle und Qualitätsüberwachung in Industrie- und Handwerksbetrieben, auch zur Messung der Viskosität des Getriebeöls z.B. in Getrieben und Motoren von Kraftfahrzeugen und Turbinen von Luftfahrzeugen und Kraftwerken in Reaktoren eingesetzt werden.The described bar viscometer can be used in addition to the application as a hand-held device, for. to the entrance control and quality control in industrial and craft industries, also for measuring the viscosity of the gear oil e.g. in transmissions and engines of motor vehicles and turbines of aircraft and power plants are used in reactors.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung schwingt die Klinge des Stabes in Richtung der Stabachse. Die Stablänge beträgt gerade λ/4 (ein Viertel der Wellenlänge λ) oder ein ungeradzahliges Vielfaches davon, so dass die schmale Klinge mit verstärkter Weg-Amplitude schwingt. Der Durchmesser des Stabviskosimeters verjüngt sich zum freien Ende. Dadurch erreicht man ebenfalls eine Verstärkung der Schwingungsamplitude der Klinge, dem empfindlichen Teil des Messwertaufnehmers. Die schmale Klinge des Stabviskosimeters bewegt sich relativ zum Stabende (mit den piezoelektrischen Dickenschwingern) in Richtung der Stabachse. Diese Schwingbewegung erzeugt an der Klinge im umgebenden Fluid ein Schergefälle dv/dδ, das zur Messung der Viskosität genutzt wird. Dabei ist v die Schergeschwindigkeit, die zur Verschiebung der Klinge proportional ist und δ die Eindringtiefe der Schwingung in das umgebende Fluid, die von der Kreisfrequenz ω der Schwingung und der kinematischen Zähigkeit ν abhängig ist. Durch Änderung der Anregungsspannung am Sender kann das Schergefälle variiert werden. Aus dem Verlauf des Empfängersignals erkennt man dann, ob es sich um Newtonsche- oder eine nichtnewtonsche Flüssigkeiten handelt. An der Stirnfläche der Klinge wird die Schallwelle reflektiert und anschließend mit einem der piezoelektrischen Dickenschwingern detektiert.at this arrangement according to the invention oscillates the blade of the rod in the direction of the rod axis. The rod length is just λ / 4 (a quarter of Wavelength λ) or a odd multiple of it, so that the narrow blade with reinforced Path amplitude oscillates. The diameter of the bar viscometer tapers to the free end. Thereby one also achieves an amplification of the oscillation amplitude the blade, the sensitive part of the transducer. The narrow blade of the bar viscometer moves relative to the bar end (with the piezoelectric thickness oscillators) in the direction of the rod axis. This swinging motion creates a shear rate dv / dδ at the blade in the surrounding fluid that leads to the Measurement of the viscosity is being used. Where v is the shear rate, that is the shift the blade is proportional and δ the Penetration of the vibration in the surrounding fluid, by the Angular frequency ω of the Vibration and the kinematic viscosity ν is dependent. By change the excitation voltage at the transmitter, the shear rate varies become. From the history of the receiver signal then one recognizes whether it is Newtonian or non-Newtonian liquids is. At the frontal area the blade is reflected the sound wave and then with detected one of the piezoelectric thickness oscillators.

Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften von FluidenBar viscometer for measurement the rheological properties of fluids

Die Erfindung betrifft ein Stabviskosimeter zu Messung der rheologischen Eigenschaften in Rohrleitungen, Behältern, Reaktoren und in Getrieben. Dabei wird die Schwingung mit einem piezoelektrischen Schwinger in den Stab eingeleitet und erzeugt dabei in der messempfindlichen Klinge eine Scherschwingung. Die Dämpfung dieser Schwingung wird wiederum piezoelektrisch gemessen.The The invention relates to a bar viscometer for measuring the rheological Properties in pipelines, tanks, reactors and gearboxes. there The oscillation is done with a piezoelectric oscillator in the Rod initiated and generated thereby in the measuring sensitive blade a shearing vibration. The damping This vibration is again measured piezoelectrically.

Im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurde untersucht, inwieweit ein longitudinal schwingender Stab in einem Fluid gedämpft wird und welche Schwingungsparameter als Messgrößen für die viskose Dämpfung in Frage kommen. Dabei wurden die ersten Versuche an einer Anordnung vorgenommen, bei der sich die piezoelektrische Sender- und Empfängeranordnung gemäß Bild 3 gegenüberstanden und durch ein longitudinal schwingendes Band verbunden war. An diesem Band wurde die longitudinale Schwingungsform prinzipiell untersucht. In der angegebenen Literatur wurden die Ergebnisse zusammengestellt. Es zeigte sich, dass in der Mitte zwischen der Sender- und Empfängeranordnung die maximale Amplitude vorliegt, wenn im Band eine stehende Welle mit λ/2 angeregt wird. Dieser Bandabschnitt führt in einem Fluid eine Scherung aus. Es entsteht ein Schergefälle dv/dδ, (Bild 2) das zur Messung der Viskosität genutzt werden kann.in the Framework of research and development work has been investigated the extent to which a longitudinally vibrating rod is damped in a fluid and which vibration parameters as measures of the viscous damping in Question come. The first attempts at an arrangement were made in which the piezoelectric transmitter and receiver assembly according to picture 3 faced and connected by a longitudinally vibrating band. At this Band was the longitudinal vibration waveform investigated in principle. In the given literature, the results were compiled. It turned out that in the middle between the transmitter and receiver arrangement the maximum amplitude is present when there is a standing wave in the band with λ / 2 is stimulated. This band section performs shear in a fluid. It creates a shear rate dv / dδ, (pic 2) that for measuring the viscosity can be used.

In Bild 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Schwingung einseitig eingeprägt und detektiert wurde. Dieser Schritt war notwendig, um die elektronische Regelung an einer einseitigen Anordnung zu testen. Erst dann konnte der Übergang vom longitudinal schwingenden Band zum Stabviskosimeter erfolgen.In Figure 4 shows an arrangement in which the vibration is one-sided imprinted and was detected. This step was necessary to the electronic Test scheme on a one-sided arrangement. Only then could the transition from the longitudinally oscillating belt to the bar viscometer.

Das hier beschriebene und zu patentierende Stabviskosimeter (Prinzipdarstellung in Bild 8) kann zur einfachen Messung der kinematischen Zähigkeit als Handmessgerät und/oder als Prozessmessgerät eingesetzt werden. Dabei wird eine longitudinale Schwingung in einen Stab piezoelektrisch oder magnetostriktiv eingeleitet und detektiert. Neben der Anwendung als Handmessgerät z.B. zur Eingangskontrolle und Qualitätsüberwachung, kann das Messprinzip auch zur Messung der Viskosität des Getriebeöls z.B. in Getrieben und Motoren von Kraftfahrzeugen und Turbinen von Luftfahrzeugen und Kraftwerken eingesetzt werden.The bar viscometer described here and to be patented (schematic illustration in Figure 8) can be used for simple measurement of kinematic viscosity as a handheld measuring device and / or as a process measuring device. In this case, a longitudinal vibration in a rod piezoelectric or mag netostrictively initiated and detected. In addition to the use as a hand-held measuring device, for example, for input control and quality monitoring, the measuring principle can also be used for measuring the viscosity of the transmission oil, for example in transmissions and engines of motor vehicles and turbines of aircraft and power plants.

Physikalische Grundlagenphysical Basics

Als Messwertaufnehmer diente zunächst ein dünnes Band aus Metall, das piezoelektrisch zu longitudinalen Schwingungen angeregt wird. Die Längsschwingung des Bandes, deren maximale Amplitude nur Bruchteile eines μm beträgt, verursacht Scherschwingungen, die in das umgebende Fluid eindringen. Dabei wird die Schwingungsamplitude des Bandes gedämpft. Messsignal ist die Amplitude des in seiner ersten Eigenfrequenz schwingenden Bandes oder Stabes und die frequenzanaloge Information Halbwertsbreite Δf der Resonanzüberhöhung. Je dünner das Sensorband bzw. der Stab ist, um so größer wird die Empfindlichkeit des Messwertaufnehmers. Bei der Beschreibung des gesetzmäßigen Zusammenhanges zwischen der Frequenz- und der Amplitudenänderung durch die äußere Dämpfung einerseits und der Berechnung der Amplitudenfunktion andererseits werden die folgenden Annahmen gemacht:

  • – Es gilt das Hookesche Gesetz
  • – An den Enden ist das Band in Ruhe, während die Bandmitte Scherschwingungen im umgebenden Fluid ausführt.
  • – Die Bandabmessungen und die Stoffeigenschaften sind längs des Bandes konstant.
  • – Die Eigenschaften des Fluides sind längs des Bandes konstant.
  • – Temperaturerhöhungen auf Grund der Scherschwingung in Bandnähe wurden nicht beobachtet,
  • – die rheologischen Eigenschaften des Fluides blieben unverändert. (Diese Annahme stützt sich auf umfangreiche Untersuchungen, bei denen der gemessene Wert über lange Zeit konstant blieb).
  • – Temperaturerhöhungen auf Grund des Messvorganges wurden nicht festgestellt, weil die Amplituden und die damit verwendete Energie sehr gering sind.
The transducer used was first a thin strip of metal, which is piezoelectrically excited to longitudinal vibrations. The longitudinal vibration of the belt, whose maximum amplitude is only fractions of a micron, causes shearing vibrations that penetrate into the surrounding fluid. The vibration amplitude of the band is damped. Measuring signal is the amplitude of the vibrating in its first natural frequency band or bar and the frequency-analogue information half-width Δf of the resonance peak. The thinner the sensor band or the rod, the greater the sensitivity of the sensor. In the description of the lawful relationship between the frequency and the amplitude change by the external damping on the one hand and the calculation of the amplitude function on the other hand, the following assumptions are made:
  • - Hooke's Law applies
  • - At the ends, the band is at rest, while the band center performs shear oscillations in the surrounding fluid.
  • The strip dimensions and the material properties are constant along the strip.
  • The properties of the fluid are constant along the belt.
  • Temperature increases due to shearing vibration near the belt were not observed
  • - The rheological properties of the fluid remained unchanged. (This assumption is based on extensive studies in which the measured value remained constant for a long time).
  • - Temperature increases due to the measurement process were not detected, because the amplitudes and the energy used are very low.

Die Kräfte, die an einem Bandelement angreifen, sind in Bild 1 gezeichnet. Das Bandelement dx wird in Längsrichtung um den Betrag u verschoben und zusätzlich um du gedehnt. Die Normalkraft R, die am Bandelement angreift, ist der Trägheitskraft RT dem Betrag nach gleich, aber entgegengerichtet. Dies ergibt sich, abgesehen von der Dämpfungskraft FD, aus der Beschleunigung der einzelnen Bandelemente. Sie ist gleich der Differenz der elastisch erzeugten Normalkräfte R an der Stelle x des Bandes. Zum Zeitpunkt t gilt: RT = R(x + dx, t) – R(x, t) (1) The forces acting on a band element are shown in Figure 1. The band element dx is displaced in the longitudinal direction by the amount u and additionally stretched by you. The normal force R acting on the ribbon member is equal to the inertia force R T but opposite. This results, apart from the damping force F D , from the acceleration of the individual band elements. It is equal to the difference of the elastically generated normal forces R at the point x of the band. At time t, the following applies: R T = R (x + dx, t) - R (x, t) (1)

Mit dem konstanten Elastizitätsmodul E und dem konstanten, gleich bleibenden Bandquerschnitt q ergibt sich durch Reihenentwicklung nach Taylor: R(x + dx, t) – R(x, t) = Eq(∂2u/∂x2)dx (2)hierbei ist x die Längenkoordinate, l die Bandlänge und t die Zeit. Von besonderem Interesse ist die Dämpfungskraft FD, die sich aus der inneren und der äußeren Dämpfung ergibt. Betrachten wir zunächst die äußere Dämpfung, die durch die Bewegung des Bandes im Fluid hervorgerufen wird. Das Bandelement oszilliert um seine statische Ruhelage. Die Geschwindigkeitsverteilung in Bandnähe v = ∂u/∂t = v(y, t) ergibt sich als Lösung der Navier-Stokesschen Gleichung: ∂u/∂t = ∂2u/∂y2 (3) With the constant modulus of elasticity E and the constant, constant band cross-section q results from series expansion according to Taylor: R (x + dx, t) - R (x, t) = Eq (∂ 2 u / ∂x 2 ) dx (2) where x is the length coordinate, l is the tape length, and t is the time. Of particular interest is the damping force F D , which results from the inner and outer damping. Consider first the external damping caused by the movement of the band in the fluid. The band element oscillates around its static rest position. The velocity distribution in the vicinity of the band v = ∂u / ∂t = v (y, t) results from the Navier-Stokes equation: ∂u / ∂t = ∂ 2 u / dy 2 (3)

Die Lösung dieser parziellen Differenzialgleichung ist aus der Theorie der Wärmeausbreitung bekannt. Ein Fluid-Volumenelement in Bandnähe wird verformt. Die Amplitude der Längsverschiebung ist an den Einspannstellen Null und in der Bandmitte maximal. Die Strömung in der Nähe einer oszillierenden ebenen Platte wird durch das zweites Stokesches Problem beschrieben. Die Lösung der parziellen Differenzialgleichung wird als eine in die Flüssigkeit eindringende Scherschwingung interpretiert. Die Phasenverschiebung der Scherschwingung in Abhängigkeit vom Abstand y bleibt bei der Betrachtung der Kräfte ohne Belang, es wird ein exponenzielles Abklingen der Amplitude angenommen.(Bild 2).The solution This differential differential equation is derived from the theory of heat propagation known. A fluid volume element near the belt is deformed. The amplitude the longitudinal displacement is zero at the clamping points and maximum in the middle of the tape. The flow near an oscillating flat plate becomes through the second Stokes Problem described. The solution The differential differential equation is considered one in the liquid penetrating shear vibration interpreted. The phase shift the shear vibration in dependence From the distance y remains in the consideration of the forces irrelevant, it is a assumed an exponential decay of the amplitude (Figure 2).

Die Längenänderung ∂U des Bandelementes dx führt zu einer Volumendilation, die durch den Keil mit ∂U als Basis und der Eindringtiefe δ als projizierte Höhe in der Berechnung mit berücksichtigt wurde. Gleichzeitig ergibt sich eine Volumenänderung des Fluidelementes auf Grund der Querkontraktion μ des Bandes mit der Breite b. Wegen den relativ hohen Frequenzen, mit denen die Bandelemente gedehnt und gestaucht wird (Körperschall mit 3 bis 13 kHz), kann das Fluid nicht nachströmen, das Volumenelement wird daher um ∂u komprimiert bzw. expandiert. Eine Temperaturerhöhung in Bandnähe konnte nicht beobachtet werden. Die mitschwingende Schicht hat die Größenordnung von δ = √ν/ω, wobei ν die kinematische Viskosität und ω die Kreisfrequenz der Schwingung bezeichnet. Die Bewegungsgleichung des Bandes ist in Gleichung (4) wiedergegeben:

Figure 00050001
The change in length ∂U of the band element dx leads to a volume dilation, which was taken into account by the wedge with ∂U as base and the penetration depth δ as projected height in the calculation. At the same time there is a change in volume of the fluid element due to the transverse contraction μ of the strip with the width b. Because of the relatively high frequencies at which the band elements are stretched and compressed (structure-borne noise with 3 to 13 kHz), the fluid can not flow, the volume element is therefore compressed or expanded by ∂u. An increase in temperature close to the band could not be observed. The resonant layer has the order of δ = √ ν / ω , where ν denotes the kinematic viscosity and ω denotes the angular frequency of the oscillation. The equation of motion of the band is given in equation (4):
Figure 00050001

Diese Gleichung 4 ist in expliziter Form nicht lösbar. Der Term vor der Beschleunigung, also der zweiten Ableitung des Verschiebeweges u nach der Zeit, berücksichtigt die mitschwingende Masse. Diese ergibt sich aus der Summe der Band- und Flüssigkeitsmasse, dem Produkt aus der Bandlänge l und der Dichte des Bandes ρB und seinem Querschnitt qB sowie der Eindringtiefe δ, multipliziert mit der Dichte des Fluides ρF und der Bandbreite b. Der Ausdruck vor der zweiten Ableitung der Verschiebung u nach dem Ort x bestimmt mit dem Term vor der Verschiebung u die Eigenfrequenz des Bandes. Frequenz bestimmend sind der E-Modul des Bandes E, der Bandquerschnitt qB, die Bandlänge l, die Eindringtiefe δ der Schwingung, sowie die Stoffkonstanten: Kompressibilität χ und die kinematische Viskosität ν sowie die elastischen Eigenschaften des Fluides, die noch näher untersucht werden müssen Die innere Banddämpfung wird durch den geschwindigkeitsproportionalen Term r berücksichtigt. Dies kann mit guter Näherung für Metallbänder angenommen werden.This equation 4 is not solvable in explicit form. The term before the acceleration, ie the second derivative of the displacement path u after the time, takes into account the resonating mass. This results from the sum of the band and liquid mass, the product of the band length l and the density of the band ρ B and its cross section q B and the penetration depth δ, multiplied by the density of the fluid ρ F and the bandwidth b. The term before the second derivative of the displacement u after the location x determines the natural frequency of the band with the term before the displacement u. Frequency determining are the modulus of elasticity of the belt E, the belt cross-section q B , the belt length l, the penetration depth δ of the vibration, as well as the material constants: compressibility χ and the kinematic viscosity ν and the elastic properties of the fluid, which must be examined in more detail The inner band damping is taken into account by the speed-proportional term r. This can be assumed with good approximation for metal bands.

Das Messgerät.The measuring device.

Erste Entwicklungsschritte zur MessgeräteentwicklungFirst development steps for measuring device development

Die grundsätzlichen Untersuchungen zur Messung der Viskosität wurden an einem Versuchsaufbau gemäß Bild 3 durchgeführt.The basic Viscosity measurements were carried out on a test setup according to picture 3 carried out.

Sender und Empfänger stehen sich in einem Abstand von 120 mm gegenüber und sind gleichartig aufgebaut. In der Viertel-Schnittdarstellung in der rechten Bildhälfte erkennt man den prinzipiellen Aufbau der Sender- und Empfängereinheit. Die scheibenförmige Verdickung der Sender- oder Empfänger-Einheit (Stößel) ist zwischen zwei piezoelektrischen Dickenschwinger (schraffiert gezeichnet) eingespannt. Durch entsprechende elektrische Polung der piezoelektrischen Dickenschwinger wird die angelegte elektrische Spannung in eine Hubbewegung gewandelt und auf die Stößel übertragen Der Stößel überträgt die Longitudinalschwingung auf das Sensor-Band, das in das Fluid eintaucht. Diese Band wird in seiner ersten Eigenfrequenz angeregt, so dass sich zwischen der Sender und Empfängereinheit eine longitudinale Schwingung im Band ausbildet. Dabei ist die Schwingungsamplitude an den Einspannstellen minimal, während sich auf halbem Weg zwischen den Einspannstellen eine maximale Amplitude in Bandrichtung (also longitudinal) ausbildet. Diese Schwingung wird durch das Fluid gedämpft. Mit einer Mikrometerschraube konnte der Abstand – und damit das Schergefällefeinfühlig verstellt werden. Die Eindringtiefe δ der Schwingung beträgt nur einige zehntel Millimeter.transmitter and receiver stand opposite each other at a distance of 120 mm and have a similar structure. In the quarter-sectional view in the right half of the picture recognizes one the basic structure of the transmitter and receiver unit. The disc-shaped Thickening of the transmitter or receiver unit (Plunger) is between two piezoelectric thickness transducers (hatched) clamped. By appropriate electrical polarity of the piezoelectric Thick transducer is the applied electrical voltage in one The lifting movement is converted and transferred to the rams. The ram transmits the longitudinal vibration on the sensor tape, which dips into the fluid. This band will be in its first natural frequency excited, so that between the Transmitter and receiver unit forms a longitudinal vibration in the band. Here is the oscillation amplitude At the chucks minimal while being halfway between the Clamping points a maximum amplitude in the band direction (ie longitudinal) formed. This vibration is damped by the fluid. With With a micrometer screw, the distance - and thus the shear rate - could be adjusted sensitively become. The penetration depth δ of the Vibration is only a few tenths of a millimeter.

Weiterer Schritt zur Entwicklung eines Messgerätes: Einseitige Schwingungsanregung und -detektion.Another step towards development of a measuring device: one-sided Vibration excitation and detection.

Der Versuchsaufbau gemäß Bild 3 lässt sich nicht unmittelbar auf ein Messgerät übertragen. Zur Messung in einem technischen Prozess ist es notwendig, dass die Schwingungsanregung und -detektion einseitig erfolgt. Die ist nur möglich, wenn an einem Ende das akustische Signal reflektiert wird. Die Überlagerung mit der gesendeten Verschiebung (Interferenz) führt wiederum zu einer stehenden Welle mit einem Amplitudenmaximum auf halben Weg zwischen dem Sender und dem Reflektor. Die maximale Empfindlichkeit der Anordnung liegt ebenfalls an dieser Stelle, wo die Schergeschwindigkeit und damit das Schergefälle maximal ist. Das Sensorband aus hochlegiertem Stahl (Bild 4) ist zwischen dem Reflektor und der piezoelektisch angeregten Sender- und Empfängereinheit eingespannt. Die Bandabmessungen betragen: Bandlänge: l = 216 mm, Bandbreite: b = 12 mm, Banddicke: d = 0,5 mm. Die Sender-Empfängereinheit ist zwischen zwei piezoelektrischen Dickenschwingern eingespannt. Ein Dickenschwinger dient als Sender, der andere als Empfänger. Über dünne Stege ist die Einheit mit dem äußeren Gehäuse verbunden.Of the Experimental setup according to picture 3 can not be transferred directly to a meter. For measurement in a technical process it is necessary that the vibration excitation and detection takes place on one side. She is only possible, if at one end the acoustic signal is reflected. The overlay with the sent shift (interference) again leads to a standing Wave with an amplitude maximum halfway between the transmitter and the reflector. The maximum sensitivity of the arrangement is also at this point, where the shear rate and thus the shear rate is maximum. The sensor band is made of high-alloy steel (Fig. 4) between the reflector and the piezoelectrically excited transmitter and receiver unit clamped. The band dimensions are: Band length: l = 216 mm, Bandwidth: b = 12 mm, strip thickness: d = 0.5 mm. The transceiver unit is clamped between two piezoelectric thickness transducers. A thickness transducer serves as a transmitter, the other as a receiver. About thin bridges the unit is connected to the outer housing.

Schwingungsübertragungen und damit verbundene Messsignaländerungen werden so wirkungsvoll unterdrückt. Das äußere Gehäuse ist gegenüber dem schwingenden Teil mit O-Ringen abgedichtet. Die Abdichtung erfolgt nahe am Schwingungsknoten. Der Querschnitt der Sender-Empfängereinheit an dieser Stelle ist wesentlich größer als der des Sensorbandes, so dass die Empfindlichkeit an der Abdichtstelle praktisch zu Null wird. Das Gehäuse wird mit Schrauben oder einem Gewinde an die Rohrleitung oder dem Behälter geschraubt.transmission of vibration and associated measurement signal changes are so effectively suppressed. The outer housing is across from the oscillating part sealed with O-rings. The sealing takes place close to the vibration node. The cross-section of the transmitter-receiver unit at this point is much larger than that of the sensor band, so that the sensitivity at the sealing point is virtually zero becomes. The housing is screwed or threaded to the piping or the container screwed.

Weiterer Schritt zur Entwicklung eines Messgerätes: StabviskosimeterAnother step towards development of a measuring instrument: bar viscometer

Mit der neukonstruierten Messeinrichtung in Bild 4 konnte der Nachweis erbracht werden, dass eine einseitige Schwingungsanregung und -detektion für In-Prozessmessungen eingesetzt werden kann. Anforderungen wie einfach sterilisierbar und desinfizierbar (wichtig bei biotechnischen-, verfahrenstechnischen-, lebensmittel-technischen – und chemischen Prozessen) sowie der verhältnismäßig komplexe mechanischer Aufbau der Messeinrichtung führten zu einer Weiterentwicklung des Messprinzipes als Stabviskosimeter.The newly designed measuring device in Figure 4 provided proof that one-sided vibration excitation and detection can be used for in-process measurements. Requirements such as easy sterilization and disinfection (important in biotechnical, process engineering, food-technical and chemical processes) as well as the relatively complex mechanical structure of the measuring device led to a further development of the measuring principle as a bar viscometer.

Prinzip der elektronischen Regelung für die Eigenfequenz des Bandes.Principle of electronic Regulation for the self-frequency of the band.

Eine stehende Welle mit den Schwingungsknoten an den Einspannstellen und maximaler Amplitude in der Bandmitte erhält man, wenn das Band in seiner ersten Eigenfrequenz angeregt wird. Die erste Eigenfrequenz ist durch den Phasenwinkel von φ = 90° definiert, der zwischen dem Sender- und Empfängersignal an den piezoelektrischen Dickenschwingern gemessen wird. Die piezoelektrischen Aktuatoren der Sendereinheit wandeln die elektrische Spannung in eine sehr kleine Verschiebung, die das Band bzw. den Stab zu Longitudinalschwingungen anregt. An der gegenüberliegenden Einspannstelle wird der Impuls reflektiert und gelangt über das Band wieder zum Empfänger, der den mechanischen Impuls in ein elektrisches Signal umwandelt. Bei der in Bild 4 gezeigten Messanordnung muss das Übersprechsignal zwischen Sender und Empfänger mit berücksichtigt werden, das prallel zum Nutzsignal im Band, durch die Verdickung der Sender-, Empfängeranordnung läuft und zum Messsignal, der Spannungsamplitude am Empfänger und dem gemessenen Phasenwinkel, mit beiträgt. Dieses Übersprechsignal wird durch eine elektronische Differenzbildung unterdrückt. Die grundlegenden Versuche wurden mit einem Versuchsaufbau durchgeführt, bei denen die Sendereinheit der Empfängereinheit im Abstand von etwa 12 cm gegenüberstand, Sender und Empfänger also räumlich von einander getrennt aufgebaut waren. Bei dieser Anordnung konnte auf eine zusätzliche Differenzbildung von Sender und Empfängersignal verzichtet werden. Diese ursprünglich gewählteA standing wave with the vibration nodes at the clamping points and maximum amplitude in the center of the tape is obtained when the tape in its first natural frequency is excited. The first natural frequency is defined by the phase angle of φ = 90 °, the between the transmitter and receiver signal to the piezoelectric Thick vibrators is measured. The piezoelectric actuators the transmitter unit convert the electrical voltage into a very small displacement, which makes the band or rod to longitudinal vibrations stimulates. At the opposite Clamping the pulse is reflected and passes through the Tape back to the receiver, which converts the mechanical pulse into an electrical signal. For the measuring arrangement shown in Figure 4, the crosstalk signal must be between Sender and receiver to be taken into account, the prallel to the useful signal in the band, by the thickening of the transmitter, Receiver arrangement is running and to the measurement signal, the voltage amplitude at the receiver and the measured phase angle, with contributes. This crosstalk signal is suppressed by electronic subtraction. The basic Experiments were carried out with a test setup at the transmitter unit of the receiver unit at a distance of about 12 cm, Sender and receiver so spatially were separated from each other. With this arrangement could on an additional Differentiation of transmitter and receiver signal are dispensed with. This originally elected

Messanordnung ist wegen der ungünstigeren geometrischen Anordnung. weniger gut für Messungen im Prozess geeignet, so dass die hier beschriebene Ausführung mit einseitiger Sender,- und Empfängereinheit entwickelt wurde. Das Prinzip der elektronischen Regelung für die Bandeigenfrequenz ist in Bild 5 dargestellt.measuring arrangement is because of the less favorable geometric arrangement. less suitable for measurements in the process, so that the embodiment described here with unilateral transmitter, and receiver unit was developed. The principle of the electronic control for the band natural frequency is shown in Figure 5.

Das Sensorband „4" ist als Schwingungssystem, symbolisiert durch seine Elastizität und die Bandmasse, dargestellt. Je ein piezoelektrischer Wandler ist als Sender „3" und als Empfänger „5" geschaltet. Mit dem Phasendetektor „7", einem analogen Multiplizierer mit nachgeschaltetem Oberwellenfilter wird der VCO „8" (Volt controlled oscillator) ange-steuert, der ein sinusförmiges Ausgangssignal erzeugt. Die gefilterte Ausgangsspannung des Phasendetektors beträgt gerade Null Volt, wenn der gemessene Phasenwinkel φ = 90° beträgt. Das Ausgangssignal wird mit einem Bandpass „9" gefiltert, galvanisch getrennt „1" und verstärkt „2". Der gezeigte Phasenregelkreis (PLL, Phase-locked-Loop) für die Eigenfrequenz des longitudinal schwingenden Bandes hat sich bei den unterschiedlichsten Anwendungen bewährt. Nachdem die erste Eigenfrequenz eingeregelt wurde, kann die Frequenz durch Verstellen der Führungsgröße (Spannung am VCO) rechnergesteuert solange verändert werden, bis z.B. die gemessenen Effektivwerte der Amplituden der Resonanzüberhöhung auf den halben Wert des maximalen Effektivwertes bei Resonanzfrequenz abgefallen sind. Die so gemessenen Frequenzen f ober – f unter) = Δf ergeben die Halbwertsbreite Δf der Resonanzüberhöhung (Dispersion). Die Halbwertsbreite ist ein frequenzanaloges Maß für die äußere Dämpfung. Mit dieser Maßnahme in Verbindung mit einer Amplituden-Konstantregelung werden Depolarisationen der Piezodickenschwinger (maximal 2%/Jahr), die sich als Langzeitdriften bemerkbar machen würden, unterdrückt. In Bild 5 wird das Prinzip des Phasenregelkreises wiedergegeben. Für das zu entwickelnde Gerät werden die Messwerte zunächst mit einem computerunterstützten Messwerterfassungsprogramm dokumentiert.The sensor band " 4 "is represented as a vibration system, symbolized by its elasticity and the mass of the tape." Each piezoelectric transducer is a transmitter " 3 "and as a recipient" 5 "switched with the phase detector" 7 ", an analog multiplier with a downstream harmonic filter is the VCO" 8th The voltage output of the phase detector is just zero volts when the measured phase angle is φ = 90 °. 9 "filtered, galvanically isolated" 1 "and strengthened" 2 The phase locked loop (PLL) shown for the natural frequency of the longitudinally oscillating band has proven itself in a wide variety of applications.After the first natural frequency has been adjusted, the frequency can be controlled by adjusting the reference variable (voltage at the VCO) until the measured rms values of the amplitudes of resonance peaking have fallen to half the value of the maximum rms value at resonant frequency The thus measured frequencies f above -f below) = Δf give the half-value width Δf of the resonance peaking (dispersion) With this measure in conjunction with an amplitude constant control, depolarizations of the piezo thickness oscillators (maximum 2% / year), which would be noticeable as long-term drifting, are suppressed.Figure 5 shows the principle of the phase-locked loop that too Developing device, the measured values are first documented with a computer-aided data acquisition program.

Messergebnisse.Measurement results.

Zur Messung der Viskosität muss das Sensorband vollständig in das Fluid eintauchen. Die Messwerte sind sehr gut reproduzierbar und stabil. Die Eigenfrequenz dieser Messeinrichtung ist größer als 15 kHz; die Frequenz, bei der gemessen wird, beträgt etwa 12,3 kHz, so dass ein ausreichend großer Frequenzabstand für eine von Störgrößen und Einflussgrößen freie Messung vorliegt. Die Messungen wurden mit unterschiedlichen Sensorbändern (Banddicke und Materialien) und mit Eichflüssigkeiten durchgeführt. Die Messergebnisse für das 0,5 mm starke Sensorband sind in Tabellenform dargestellt.
mit den Abkürzungen: fo = für die Eigenfrequenz des Bandes, Ao = maximale Amplitude der Schwingung bei Eigenfrequenz, Ao/√2 = Amplitudenminderung, bei der die Dämpfung des Bande gemessen wird, f1 = obere Frequenz, gemessen bei der berechneten Amplitudenminderung, f2 = untere Frequenz, gemessen bei der berechneten Amplitudenmindernung, Δf = Differenz der Frequenzen f1 ~ f2 und Δf/f = relative Dämpfung der Schwingungsamplitude. Die Messergebnisse für die Eigenfrequenz fO des Bandes sind weder mit der Dichte ρ oder der Viskosität ν oder η korreliert, sie werden durch die elastischen Eigenschaften des Fluides bestimmt. Die Dämpfung des Bandes ist von der kinematischen Viskosität ν des Fluides abhängig. Die Messergebnisse stimmen sehr gut mit Messungen überein, die mit den Messanordnungen mit räumlich getrennter Sender- und Empfängeranordnung gewonnen wurden. Das Messgerät wurde für Messungen im Prozess eingesetzt und getestet. Es zeigte sich, dass die Reinigung des Sensorbandes sehr aufwändig ist, insbesondere dann, wenn es in der Lebensmitteltechnik, der Verfahrenstechnik und der Umwelttechnik eingesetzt werden soll. Wünschenswert wäre ein Sensor mit kleinerer, örtlich begrenzter messempfindlichen Fläche.To measure viscosity, the sensor band must be completely immersed in the fluid. The measured values are very reproducible and stable. The natural frequency of this measuring device is greater than 15 kHz; the frequency at which it is measured is about 12.3 kHz, so that there is a sufficiently large frequency spacing for a measurement free from disturbances and influencing variables. The measurements were carried out with different sensor tapes (tape thickness and materials) and with calibration liquids. The measurement results for the 0.5 mm thick sensor band are shown in tabular form.
with the abbreviations: fo = for the natural frequency of the band, Ao = maximum amplitude of the oscillation at natural frequency, Ao / √2 = amplitude reduction, at which the attenuation of the band is measured, f 1 = upper frequency, measured at the calculated amplitude reduction, f 2 = lower frequency, measured at the calculated amplitude reduction, Δf = difference of the frequencies f 1 ~ f 2 and Δf / f = relative damping of the oscillation amplitude. The measurement results for the natural frequency f O of the band are correlated neither with the density ρ or the viscosity ν or η, they are determined by the elastic properties of the fluid. The damping of the band depends on the kinematic viscosity ν of the fluid. The measurement results agree very well with measurements obtained with the measuring arrangements with spatially separated transmitter and receiver arrangement. The meter has been used and tested for process measurements. It was found that the cleaning of the sensor tape is very complicated, especially when it is used in food technology, process engineering and environmental technology should. It would be desirable to have a sensor with a smaller, localized sensitive area.

In Bild 6 sind die in der Tabelle 1 dargestellten Messwerte für das Dämpfungsmaß Δf/f in Abhängigkeit von η für ein 0,5 mm dickes Band eingetragen. Gleichzeitig ist die Kalibrierkurve für ein 0,2 mm dickes Band aus dem selben Werkstoff eingezeichnet.In Figure 6 shows the measured values for the damping amount Δf / f as shown in Table 1 of η for a 0.5 mm thick band entered. At the same time is the calibration curve for a 0.2 mm thick band drawn from the same material.

Erwartungsgemäß weist das dünnere Band eine größere Empfindlichkeit auf. Die gewünschte Empfindlichkeit des Messwertaufnehmers kann durch Auswahl der Banddicke erfolgen.As expected the thinner one Band a greater sensitivity on. The desired sensitivity of the transducer can be done by selecting the strip thickness.

Dämpfung. In Bild 7 ist der Amplituden- und Phasenverlauf bei viskoser Dämpfung dargestellt. Diese Messergebnisse wurden mit einer Messeinrichtung mit beidseitiger Sender- und Empfängeranordnung gewonnen. Bei hochviskosen Fluiden ergibt sich eine wesentlich größere Eindringtiefe δ der Schwingung in das Fluid. Die Amplitu de bei konstanter Anregungsspannung sowie die Halbwertsbreite der Resonanzüberhöhung sind beide abhängig von der Dämpfung der Schwingung. Die Breite der Resonanzkurve hängt von der inneren und äußeren Dämpfung des Bandes ab. Trägt man sie in Abhängigkeit von der dynamischen Zähigkeit η auf, dann ergibt sich der in Bild 7 gezeigte Verlauf.Damping. Figure 7 shows the amplitude and phase curve for viscous damping. These Measurement results were with a measuring device with bilateral Transmitter and receiver arrangement won. For highly viscous fluids, a much greater penetration depth δ of the oscillation results into the fluid. The amplitude at constant excitation voltage as well are the half-width of the resonance peak both dependent from the damping the vibration. The width of the resonance curve depends on the inner and outer damping of the Tape off. Wearing you depend on it from the dynamic toughness η, then results in the course shown in Figure 7.

Die an dem Versuchsaufbau (Bild 3) gewonnenen Erfahrungen wurden bei der neu zu konstruierenden Einrichtung mit berücksichtigt. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist, dass lediglich das dünne Stabende des im Bild 8 gezeigten Stabviskosimeters im Fluid die Scherschwingungen ausführt. Die Longitudinalschwingung weist am freien Stabende maximale Amplitude und demzufolge eine maximale Empfindlichkeit bzw. Schergefälle auf, während der runde Teil des Stabes die Schwingung als Köperschall weiterleitet. Dieser Anteil des Stabes ist nahezu unempfindlich gegenüber dem viskosen Fluid. Der Stab kann an diesen Stellen ohne Beeiflussung des Messwertes gegenüber dem Gehäuse abgedichtet werden. Das Stabviskosimeter muss lediglich mit dem verjüngten Teil in das Fluid eintauchen. Die gesamte Messeinrichtung ist gut zugänglich und sterilisierbar, so dass sich eine solches Messgerät auch als Sensor in der Lebensmitteltechnik einsetzen lässt.The Experiences gained in the experimental set-up (Fig. 3) were added the newly designed device taken into account. Advantageous in this Arrangement is that only the thin bar end of the Figure 8 shown bar viscometer in the fluid performs the shear oscillations. The Longitudinal vibration has maximum amplitude at the free end of the rod and consequently a maximum sensitivity or shear rate, while the round part of the rod passes on the vibration as a body sound. This Proportion of the rod is almost insensitive to the viscous fluid. Of the Rod can be used at these points without affecting the measured value casing be sealed. The bar viscometer only has to with the rejuvenated part immerse in the fluid. The entire measuring system is easily accessible and sterilizable, so that such a measuring device as Sensor can be used in food technology.

Für die Schwingungsanregung und -detektion wurde eine weitere Anordnung getestet, bei der die ringförmige Verdickung entfällt. Die Lagerung des Sensors mit der piezoelektrischen Sender und Empfänger Anordnung erfolgt über dünne Blattfedern, die sich auf dem äußeren Gehäuse abstützen. Eine Übertragung des Körperschalls wird so wirksam unterbunden. Das äußere Gehäuse wird gegebenenfalls an die Rohrleitung oder dem Reaktor angeflascht.For the vibration excitation and detection, another arrangement was tested in which the annular Thickening is eliminated. The bearing of the sensor with the piezoelectric transmitter and receiver assembly over thin leaf springs, which are supported on the outer housing. A transmission of structure-borne sound is thus effectively prevented. The outer housing is optionally on the pipeline or the reactor angeflascht.

Die zu patentierende Anordnung, bei der die direkte Schallübertragung im Stößel weitgehend unterdrückt wird, zeigt Bild 8. Bei dieser Anordnung kann die Differenzbildung wegen der direkten Schallübertragung im Stößel (Bild 4) entfallen. Die gezeigt Ausführung ist für das Handmessgerät vorgesehen. Bei einem Prozessmessgerät muss das Stabviskosimeter schwingungsisoliert an die Rohrleitung oder einem Behälter angeflanscht oder angeschraubt werden.The to be patented arrangement, in which the direct sound transmission in the pestle largely repressed is shown in Figure 8. In this arrangement, the difference formation because of the direct sound transmission in the pestle (picture 4) omitted. The shown version is for the hand-held device intended. For a process measuring instrument, the bar viscometer must Flange-insulated flanged to the pipeline or a container or screwed on.

An der Spitze des Sensors wird die akustische Welle reflektiert, so dass hier die maximale Amplitude vorliegt. Die Scherung im Fluid dämpft viskositätsabhängig die Amplitude. Eine Markierung auf dem konisch verlaufenden Schallleiter gibt die notwendige Eintauchtiefe des Sensors an. Im Stab oder außerhalb in einem dünnen Rohr geführt, befindet sich ein Temperaturaufnehmer. Die gleichzeitige Temperaturmessung ist notwendig, weil die Viskosität sehr stark von der Temperatur abhängig ist. Schraffiert sind der Sender-Piezodickenschwinger (mit großem Durchmesser) und der Empfängerdickenchwinger (mit kleinerem Durchmesser) eingezeichnet. Dabei können die Aufgaben von Sender und Empfänger auch vertauscht werden, so dass der große Piezoring als Empfänger oder Sender geschaltete werden kann.At the tip of the sensor reflects the acoustic wave, so that the maximum amplitude is present here. The shear in the fluid damps dependent on the viscosity Amplitude. A mark on the conical sound conductor indicates the necessary immersion depth of the sensor. In the bar or outside in a thin Tube guided, there is a temperature sensor. The simultaneous temperature measurement is necessary because the viscosity is very dependent on the temperature. Hatched the transmitter piezo-resonator (large diameter) and the receiver thickness oscillator (with a smaller diameter) drawn. The can Tasks of sender and receiver also be reversed so that the big piezoring as a receiver or Transmitter can be switched.

Bei der Anordnung als Handmessgerät können die aufwändigen Maßnahmen zur Schwingungsisolation unterbleiben, die bei einem Prozessmessgerät notwendig werden.at the arrangement as a handheld device can the elaborate ones activities to avoid vibration isolation, which is necessary in a process measuring device become.

Literaturliterature

  • Kramm, K. U.: Bestimmung von Massen, Viscositäten und E-Moduln mit dem longitudinal schwingenden Band. Dissertation T. U. Berlin, Dezember 1985Kramm, K. U .: Determination of masses, viscosities and E-modules with the longitudinally oscillating band. dissertation T. U. Berlin, December 1985
  • Gast, Th.; Kramm, K. U.: Viskositätsmessung mit dem longitudinal schwingenden Band Rheologica Acta 21, S. 494–498 Progress and Trends in Rheology Steinkopff Verlag Darmstadt 1982Guest, Th .; Kramm, K. U .: Viscosity measurement with the longitudinal vibrating volume Rheologica Acta 21, pp. 494-498 Progress and Trends in Rheology Steinkopff Verlag Darmstadt 1982
  • Gast, Th.; Kramm, K. U.: Messung der Viskosität und des komplexen E-Moduls mit dem longitudinal schwingenden Band. Rheologica Acta 25, S. 588–595Guest, Th .; Kramm, K. U .: Measurement of Viscosity and complex modulus of elasticity with the longitudinally oscillating band. Rheologica Acta 25, p. 588-595
  • Kramm, K.U:. Messung der Viskosität mit Longitudinalschwingungen. tm-Technisches Messen 65 (1998), S. 303 bis 307 R. Oldenbourg VerlagKramm, K.U. Measurement of viscosity with longitudinal vibrations. tm-Technical Messrs. 65 (1998), pp. 303 to 307 R. Oldenbourg Verlag

Claims (24)

Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet, dass im Stab eine stehende Welle erzeugt wird, deren Kontenpunkt-Ebene mit der Sender (Schwingungsgeber) zusammenfällt und deren Amplitudenmaximum an der flachen Sensorklinge vorliegt. Dadurch führt die Sensorklinge longitudinale Schwingungen aus. Um dies zu gewährleisten, muss die Stablänge ein m-faches (m ungerade Zahl) von λ/4 betragen. λ ist dabei die Wellenlänge der Longitudinalschwingung im Stab. (Bild 8)Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that in the rod, a standing wave is generated whose node point level with the transmitter (Oscillator) coincides and whose amplitude maximum is present on the flat sensor blade. As a result, the sensor blade performs longitudinal oscillations. To ensure this, the rod length must be an m-fold (m odd number) of λ / 4. λ is the wavelength of the longitudinal vibration in the rod. (Photo 8) Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Schwingung piezoelektrisch gemäß Bild 8 eingeleitet wird. Dabei werden z.B. die piezoelektrische Dickenschwinger mit Schrauben oder Überwurfmuttern auf den Stab gedrückt oder geklebt. Zur Erzeugung einer möglichst großen Schwingungsamplitude können auch mehrere piezoelektrische Dickenschwinger hintereinander geschaltet werden.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the vibration is piezoelectric according to picture 8 is initiated. In doing so, e.g. the piezoelectric thickness oscillator with screws or union nuts pressed on the rod or glued. To generate the largest possible vibration amplitude can also several piezoelectric thickness vibrators are connected in series. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Schwingung magnetostriktiv angeregt oder detektiert wird.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the vibration is magnetostrictive is excited or detected. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass der Stab sich (z.B. entsprechend einer e-Funktion) zu einer flachen Klinge verjüngt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass sich die Klinge mit maximaler Amplitude longitudinal verschiebt. Diese longitudinale Verschiebung erzeugt im umgebenden Fluid ein definiertes Schergefälle das zur Messung genutzt wird.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the rod (e.g. an e-function) to a flat blade. This measure will Achieves that the blade with maximum amplitude longitudinal shifts. This longitudinal displacement generates in the surrounding Fluid a defined shear rate which is used for the measurement. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass das Schergefälle dv/dδ (v = Schergeschwindigkeit, δ = Eindringtiefe der Schwingung in das Fluid) durch Variation der Anregungsamplitude verändert werden kann. Damit ist es möglich, zwischen Newtonschen und Nichtnewtonschen Fluiden bzw. die Fluide zu unterscheiden und zu charakterisieren.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the shear rate dv / dδ (v = shear rate, δ = penetration depth the vibration into the fluid) can be changed by varying the excitation amplitude can. This makes it possible between Newtonian and non-Newtonian fluids or the fluids to distinguish and characterize. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass als Messgröße die viskose Dämpfung durch das Schergefälle an der Klinge im umgebende Fluid gemessen wird. Als Messgröße für die Dämpfung können sowohl die Amplitudenminderung des empfangenen Signals bei Resonanz- oder Eigenfrequenz, die Halbwertsbreite Δf der Resonanzüberhöhung im Amplitudengang sowie der Phasenwinkel φ zwischen dem anregenden und dem am Empfänger gemessenen Signal genommen werden. Bei einem Phasenwinkel von n·(π2) für n = ungerade Zahl (90°, 270°, ...) stellt sich eine stehende Welle im Stabes ein. Die Steigung des Phasenverlaufes bei diesen ausgezeichneten Winkeln kann ebenfalls als Maß für die viskose Dämpfung herangezogen werden.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the measured variable is the viscous Damping by the shear rate measured at the blade in the surrounding fluid. As a measure of the damping can both the amplitude reduction of the received signal at resonance or Natural frequency, the half width Δf of the resonance peak in Amplitude response and the phase angle φ between the stimulating and the measured at the receiver Signal to be taken. At a phase angle of n · (π2) for n = odd Number (90 °, 270 °, ...) a standing wave in the bar. The slope of the phase curve At these excellent angles can also be used as a measure of the viscous damping be used. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Eigenfrequenz f0 des Stabes mit Hilfe eines elektronischen PLL (Phasenregelkreis) eingeregelt wird (Bild 5). In diesem Fall kann die Steuerspannung des VCO (Volt controlled oscillator) nach dem Einregelvorgang bei φ = n·90 ° solange verändert werden, bis die Ausgangsamplitude einen chrakteristischen Wert (z.B. eine Amplitudenminderung um den Faktor √2) annimmt. Diese Frequenzänderung kann sowohl in Richtung höherer Frequenzen f0 + f als auch in Richtung niederer Frequenzen f0 – f erfolgen. Dabei ergibt sich z.B. die Halbwertsbreite Δf = f0 ± f als Maß für die viskose Dämpfung. Die Steuerung der Spannung am VCO kann dabei durch einen Mikroprozessor erfolgen.Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that the natural frequency f 0 of the rod with the aid of an electronic PLL (phase locked loop) is adjusted (Figure 5). In this case, the control voltage of the VCO (Voltage Controlled Oscillator) after the adjustment process at φ = n · 90 ° can be changed until the output amplitude takes a characteristic value (eg an amplitude reduction by a factor of √2). This frequency change can take place both in the direction of higher frequencies f 0 + f and in the direction of lower frequencies f 0 -f. For example, the half width Δf = f 0 ± f results as a measure of the viscous damping. The control of the voltage at the VCO can be done by a microprocessor. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Eigenfrequenz f0 des Stabes mit Hilfe eines elektronischen PLL (Phasenregelkreis) zur Messung der Kompressiblität verwendet wird. Diese Eigenfrequenz des Stabes verändert sich um so deutlicher, je dicker die Klinge (großflächiger, senkrecht zur Richtung der akustischen Achse) des Viskosimeters ist. Damit kann z.B. der Vernetzungsgrad eines Polymeres bestimmt werden.Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that the natural frequency f 0 of the rod by means of an electronic PLL (phase locked loop) is used to measure the compressibility. This natural frequency of the rod changes the more clearly, the thicker the blade (larger area, perpendicular to the direction of the acoustic axis) of the viscometer. Thus, for example, the degree of crosslinking of a polymer can be determined. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Amplitude der Eingangsspannung stets so nachgeführt (geregelt) wird, dass die Ausgangsamplitude einen konstanten Wert annimmt. Die zugeführte elektrische Leistung ist dann ein Maß für die viskose Dämpfung. Mit dieser Maßnahme wird der Tatsache der zeitabhängigen Depolarisation der piezoelektrischen Bauelemente Rechnung getragen.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the amplitude of the input voltage always so tracked (regulated) that the output amplitude is a constant value accepts. The supplied electrical power is then a measure of the viscous damping. With this measure becomes the fact of time-dependent Depolarization of the piezoelectric components accounted for. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass aus der Eigenfrequenz f0 des Stabes mit der bekannten Beziehung für die Schallgeschwindigkeit c = √1/κ·ρ und c = λ·f0 die Dichte ρ des Fluides bzw. die Schallgeschwindigkeit c berechnet wird.Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that from the natural frequency f 0 of the rod with the known relationship for the speed of sound c = √1 / κ · ρ and c = λ · f 0, the density ρ of the fluid or the speed of sound c is calculated. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Resonanzfrequenz des Stabviskosimeters durch einen Regelkreis eingeregelt wird und dann die Amplitude bei Resonanzfrequenz als Maß für die viskose Dämpfung gemessen wird.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the resonant frequency of the bar viscometer is adjusted by a closed loop and then the amplitude at resonance frequency measured as a measure of the viscous damping becomes. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die Resonanzfrequenz dadurch ermittelt wird, dass die Anregungsfrequenz in einem weiten Bereich verändert wird. Aus den gemessenen und gespeicherten Amplitudenwerten wird die Amplitude bei Resonanzfrequenz oder bei der Eigenfrequenz f0 und die Halbwertsbreite Δf bestimmt.Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that the resonant frequency is determined by the fact that the excitation frequency is varied over a wide range. From the measured and stored amplitude values, the amplitude at resonant frequency or at the natural frequency f 0 and the half-width Δf is determined. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass zur Schwingungsanregung und Schwingungsmessung ein und der selbe piezoelektrische Schwingungsaufnehmer verwendet wird. Bei einer solchen Anordnung sendet z.B. der piezoelektrische Schwinger zunächst einen Impuls (gleichgültig welcher Form) in Richtung messempfindlicher Klinge aus. Diese Druckwelle wird an der Klingenspitze reflektiert und gelangt wieder zum piezoelektrischen Schwinger, an dem der gemessene Druck in ein elektrisches Signal gewandelt wird. Dieses löst nun seinerseits einen weiteren elektrischen Impuls aus, so dass der Piezo eine weitere Verdichtungswelle aussendet. Bei diesem, aus der Ultraschall-Durchflussmesstechnik bekannten Verfahren, wird entweder der Kehrwert der Impulslaufzeit (1/T = f0), die Impulslaufzeit T selbst, die Impulsfrequenz vom Sender/Empfänger oder die Phasenverschiebung zwischen den Impulsfolgen als Maß für die Eigenfrequenz und damit als Regelgröße verwendet. Messgröße ist z.B. die gedämpfte Amplitude.Bar viscometer for measuring the rheological properties of a fluid, characterized in that one and the same piezoelectric vibration sensor is used for vibration excitation and vibration measurement. In such an arrangement, for example, the piezoelectric vibrator first emits a pulse (of whatever form) towards the knife-sensitive blade. This pressure wave is reflected at the blade tip and returns to the piezoelectric transducer, where the measured pressure is converted into an electrical signal. This in turn triggers another electrical pulse, so that the piezo emits another compression wave. In this method, known from ultrasonic flow measurement, either the reciprocal of the pulse travel time (1 / T = f 0 ), the pulse travel time T itself, the pulse frequency from the transmitter / receiver or the phase shift between the pulse trains as a measure of the natural frequency and thus used as a controlled variable. The measured variable is, for example, the attenuated amplitude. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass gleichzeitig mit der Viskosität die Temperatur des Fluides gemessen wird. Diese Messung kann z.B. mit einem temperaturempfindlichen Widerstand (z.B. mit einem Pt 1000-, Pt 500-, Pt 100-, NTC- oder PTC-Widerstand) erfolgen, der in einer speziell dafür eingebrachten Bohrung im Stabviskosimeter oder einem zusätzlich angebrachten dünnen Röhrchen untergebracht ist. Der Temperaturaufnehmer taucht dabei gleichzeitig mit dem messempfindlichen Teil des Viskosimeters in das Fluid ein.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that simultaneously with the viscosity the temperature of the fluid is measured. This measurement can e.g. with a temperature sensitive resistor (e.g., a Pt 1000, Pt 500, Pt 100, NTC or PTC resistor), the in a special one for that introduced hole in the bar viscometer or an additional attached housed thin tubes is. The temperature sensor dips simultaneously with the sensitive Part of the viscometer in the fluid. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass der Stab des Viskosimeters gegenüber dem Gehäuse durch geeignete Maßnahmen schwingungsisoliert ist. Dies gilt sowohl für die Übertragung von störenden Schwingungen von außen (z.B. von einer Anlage) als auch für das Übersprechen des Sendersignales. Diese Maßnahmen sind im Einzelnen: – elektronische Subtraktion oder Subtraktion mit Software des Sender-Übersprech-Signals, – elektronische Subtraktion (oder Subtraktion mit Software) der Störsignale z.B. durch Störgrößenaufschaltung, – mechanische Schwingungsisolation durch dünne Stege und abrupte – Querschnittsübergänge z.B durch dünne Federbleche und Membranen, – Schwingungsdämpfung durch winklige dünne Stege z.B. dünne Winkel, die die Ausbreitungsrichtung des Schalls umlenken, – Schwingungsdämpfung durch schwingungsdämpfende Materialien wie z.B. geschäumten Metalle oder O-Ringen aus Elastomeren, – Schwingungsdämpfung durch abrupte Änderung des Schallübergangswiderstandes z.B. durch unterschiedliche Materialien, – aktive Schwingungsdämpfung durch Anwendung des Gegenschlagprinzips, wie es z.B. beim Boxermotor angewandt wird und bei dem die Massenkräfte erster Ordnung ausgeglichen werden, – Schwingungsdämpfung durch ein tief abgestimmtes, oberhalb seiner Eigenfrequenz betriebenes Feder-Masse-System, das den höherfrequenten Schwingungen des Stabes nicht folgen kann. (Prinzip der aktiven Schwingungsmessung).Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the rod of the viscometer compared to the casing through appropriate measures vibration isolated. This applies both to the transmission of disturbing vibrations from the outside (for example from a system) as well as for the crosstalk of the transmitter signal. These activities are in detail: - electronic Subtraction or subtraction with software of the sender crosstalk signal, - electronic Subtraction (or subtraction with software) of the interfering signals e.g. by feedforward control, - mechanical Vibration isolation through thin webs and abrupt - Cross-sectional transitions z through thin ones Spring plates and membranes, - Vibration damping by angled thin Webs e.g. thin Angles that redirect the propagation direction of the sound, - Vibration damping by antivibration Materials such as e.g. foamed Metals or O-rings made of elastomers, - Vibration damping by abrupt change of the Sound transmission resistance e.g. through different materials, - Active vibration damping by Application of the counter-strike principle, as e.g. applied to the boxer engine becomes and in which the mass forces first Order to be balanced, - Vibration damping by a low tuned, operated above its natural frequency Spring-mass system, the higher-frequency vibrations of the staff can not follow. (Principle of active vibration measurement). Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass der Klingenquerschnitt die Empfindlichkeit des Messwertaufnehmers bestimmt. Je dünner diese Klinge ist, umso größer wird die Empfindlichkeit.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the blade cross section determines the sensitivity of the transducer. The thinner this one Blade is, the bigger it gets the sensitivity. Stabviskosimeter zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides, dadurch gekennzeichnet dass die direkte Schwingungsübertragung zwischen dem Sender und dem Empfänger (entsprechend Bild 8) dadurch behindert wird, dass der Körperschall nur in Richtung Klinge ausgesendet bzw. aus Richtung der Klinge empfangen werden kann. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, dass in der ringförmigen Verdickung ein Einstich in Richtung Stabachse eingebracht wird, der die Schallleitung in die jeweilige Richtung noch unterstützt bzw. die direkte Schallübertragung zwischen Sender und Empfänger verhindert.Bar viscometer for measuring the rheological properties a fluid, characterized in that the direct vibration transmission between the transmitter and the receiver (Figure 8) is hindered by the fact that the structure-borne noise sent out only in the direction of the blade or from the direction of the blade can be received. This can be further supported by that in the annular Thickening a puncture is introduced in the direction of the rod axis, which still supports the sound conduction in the respective direction the direct sound transmission between transmitter and receiver prevented. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Hand- und Prozess-Messgerät mit der Maßgabe, dass der Messwertaufnehmer mit einem oder mehreren Kabeln mit einem Auswertegerät verbunden ist, in dem sich die zugehörigen elektronischen Schaltungen befinden.Application of claims 1 to 17 as hand and Process Meter with the proviso that the sensor is connected with one or more cables to an indicator is, in which the associated electronic circuits are located. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Hand- und Prozess-Messgerät mit der Maßgabe, dass die elektronischen Schaltungen mit dem Stabviskosimeter in einem Gehäuse ganz oder teilweise untergebracht werden.Application of claims 1 to 17 as hand and Process Meter with the proviso that the electronic circuits with the bar viscometer in one casing be accommodated in whole or in part. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Handmess- und Prozessmessgerät mit Maßgabe, dass die gemessenen Werte mit einer analogen Schnittstelle (z.B. Eingeprägter Strom 4–20 mA oder 2 bis 20mA, 0 bis 10 V oder ähnlich) zur Signalübertragung ausgestattet sind.Application of claims 1 to 17 as a hand-held and process measuring device with the proviso that the measured values with an analog interface (e.g., impressed current 4-20 mA or 2 to 20 mA, 0 to 10 V or similar) for signal transmission are equipped. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Handmess- und Prozessmessgerät mit Maßgabe, dass die Geräte mit einer digitalen Schnittstelle (parallele oder serielle Schnittstelle, z.B. der RS 232, RS 485, dem IEC-Bus oder dem Profibus) ausgestattet sind.Application of claims 1 to 17 as a hand-held and process measuring device with the proviso that the devices with a digital interface (parallel or serial interface, e.g. RS 232, RS 485, IEC bus or Profibus). Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Handmess- und Prozessmessgerät mit Maßgabe, dass das Gerät sowohl als netzgespeiste als auch als batteriegespeiste Ausführung ausgeführt ist.Application of claims 1 to 17 as a hand-held and process measuring device with the proviso that the device is designed both as a mains powered and as a battery powered version. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 zur Messung der rheologischen Eigenschaften eines Fluides bei sehr hohen Drücken und Temperaturen. Grenzen für den Einsatz bei hohen Drücken sind nicht bekannt. Der Einsatz bei hohen Temperaturen wird durch die Curie-Temperatur (> 200°C und mehr) begrenzt. Durch gezielte Kühlung und konstruktive Gestaltung des Stabviskosimeters kann die Temperatur an der Sensorklinge noch bei deutlich höheren Temperaturen eingesetzt werden.Application of claims 1 to 17 for measuring the rheological properties of a fluid at very high pressures and Temperatures. Limits for the use at high pressures are not known. The use at high temperatures is through the Curie temperature (> 200 ° C and more) limited. Through targeted cooling and constructive design of the bar viscometer can control the temperature the sensor blade is still used at significantly higher temperatures become. Anwendung der Ansprüche 1 bis 17 als Grenzwert- oder Füllstandsgeber von fluiden-, pastösen- sowie von körnigen oder staubförmigen Füllgütern zur Dfüllstandsmessung in Behältern, Gefäßen, Reaktoren und Rohrleitungen.Application of Claims 1 to 17 as Limit Value or level sensor of fluid, pasty as well as of grainy or dusty Filling goods for Dfüllstandsmessung in containers, Vessels, reactors and piping.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2495357A2 (en) 2010-11-25 2012-09-05 Technische Universität Dresden Device and method for measuring the speed or current efficiency when depositing or removing surfaces and process control based on same
CN108827831A (en) * 2018-06-07 2018-11-16 深圳市鸿曙科技有限公司 Oscillatory type viscosity apparatus and its Detection Method of Liquid Viscosity
DE102017119804A1 (en) * 2017-08-29 2019-02-28 Collini Holding Ag Method and sensor device for interference-compensated determination of material application or removal during wet-chemical processes
WO2021047877A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Truedyne Sensors AG Measurement device for measuring the density and/or viscosity of a liquid
DE102022115592A1 (en) 2022-06-22 2023-12-28 Endress+Hauser SE+Co. KG Modular vibronic multisensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2495357A2 (en) 2010-11-25 2012-09-05 Technische Universität Dresden Device and method for measuring the speed or current efficiency when depositing or removing surfaces and process control based on same
EP2495357A3 (en) * 2010-11-25 2013-12-11 Somonic Solutions GmbH Device and method for measuring the speed or current efficiency when depositing or removing surfaces and process control based on same
DE102017119804A1 (en) * 2017-08-29 2019-02-28 Collini Holding Ag Method and sensor device for interference-compensated determination of material application or removal during wet-chemical processes
DE102017119804B4 (en) * 2017-08-29 2019-06-19 Collini Holding Ag Method and sensor device for interference-compensated determination of material application or removal during wet-chemical processes
CN108827831A (en) * 2018-06-07 2018-11-16 深圳市鸿曙科技有限公司 Oscillatory type viscosity apparatus and its Detection Method of Liquid Viscosity
WO2021047877A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Truedyne Sensors AG Measurement device for measuring the density and/or viscosity of a liquid
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