DE2544222A1 - DEVICE FOR THE VISCOSITY MEASUREMENT OF A STANDING LIQUID - Google Patents

DEVICE FOR THE VISCOSITY MEASUREMENT OF A STANDING LIQUID

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DE2544222A1
DE2544222A1 DE19752544222 DE2544222A DE2544222A1 DE 2544222 A1 DE2544222 A1 DE 2544222A1 DE 19752544222 DE19752544222 DE 19752544222 DE 2544222 A DE2544222 A DE 2544222A DE 2544222 A1 DE2544222 A1 DE 2544222A1
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profiled
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DE19752544222
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Jean Peel
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SOMAC SA
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/12—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring rising or falling speed of the body; by measuring penetration of wedged gauges

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Description

86, rue üelerue86, rue üelerue

59290 Wasquehal/Frankreich59290 Wasquehal / France

Vertreter:Representative:

PatentanwältePatent attorneys

Dip}.-Ing. Adolf H. Fischer
Dip].-Ing. Wolf-Dieter Fischer
6? Ludwigshafen/Rhein
Bismarckstr. 64Dip} .- Ing. Adolf H. Fischer
Dip] .- Ing. Wolf-Dieter Fischer
6? Ludwigshafen / Rhine
Bismarckstrasse 64

Vorrichtung zur Viskositätsmessung einer stehenden FlüssigkeitDevice for measuring the viscosity of a standing liquid

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Viskositätsmessung einer stehenden Flüssigkeit, die in einem vertikalen Rohi' enthalten ist, durch wiederholte Bestimmung eines Eichmaßes in der Führung, worin die Flüssigkeit kontinuierlich abläuft durch Messung der Fallzeit eines Körpers größerer Dichte als die Flüssigkeit auf eine feste Grundfläche und daß der in Bewegung befindliche Körper in seine obere Stellung durch einen von unten nach oben in dem vertikalen Rohr gerichteten Flüssigkeitsstrom gehalten ist.The invention relates to a device for measuring viscosity of a standing liquid contained in a vertical tube by repeatedly determining a standard in the lead, wherein the liquid drains continuously by measuring the fall time of a body larger Density as the liquid on a solid base and that the body in motion in its upper Position is held by a directed from bottom to top in the vertical tube liquid flow.

Es ist eine Vorrichtung zur Viskositätsmessung bekannt (französische Patentschrift 1 187 083)» bei der eine periodische und automatische Messung der Viskosität einer Flüssigkeit durch Messung der Fallzeit einer metallischen Kugel in einer geradlinigen Führung erfolgt, die mit der zu untersuchenden Flüssigkeit gefüllt ist, wobei die Messung durch Beobachten der Änderungen der Induktivität erfolgt,A device for measuring viscosity is known (French patent specification 1 187 083) »in the one periodic and automatic measurement of the viscosity of a liquid by measuring the fall time of a metallic one Ball takes place in a rectilinear guide that is filled with the liquid to be examined, with the measurement is done by observing the changes in inductance,

809817/081 5809817/081 5

die sich aus den beiden an der Führung angeordneten benachbarten Meßspulen ergibt. Die Vorrichtung arbeitet durch Vergleich der erhaltenen Impulse mit vorher bestimmten Standardwerten der Viskosität. Das Anheben der Kugel zwischen den Messungen erfolgt durch einen von unten nach oben gerichteten Flüssigkeitsstrom, der die Kugel zum 3tartpunkt führt. Diese Vorrichtung verwendet ein geneigtes Rohr* sowie eine volle Kugel, die entlang der Rohrwandung rolLt.the two adjacent ones arranged on the guide Measuring coils results. The device works by comparing the pulses received with predetermined ones Standard values of viscosity. The ball is lifted between measurements by one from below upward flow of liquid that leads the ball to the starting point. This device uses an inclined Pipe * as well as a full ball that rolls along the pipe wall.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt (französische Patentschrift 1 275 856), die als Viskosimeter bezeichnet wird und bei der die Zeit festgelegt wird durch eine ferromagnetische Masse, die durch ein mit der Flüssigkeit gefülltes geradliniges Rohr fällt, um die Viskosität zu bestimmen. Diese Vorrichtung weist eine obere und untere Induktionsspule auf, um den Durchgang der magnetischen Masse zu bestimmen. Diese magnetische Masse kann von unten nach oben mit Hilfe eines entsprechenden Flüssigkeitsstromes angehoben werden.Furthermore, a device is known (French Patent specification 1 275 856), which is referred to as a viscometer and at which the time is determined by a ferromagnetic Mass falling through a straight pipe filled with the liquid to increase the viscosity determine. This device has an upper and lower Induction coil on to determine the passage of the magnetic mass. This magnetic mass can come from below be lifted upwards with the help of a corresponding flow of liquid.

Ea sind auch derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen vertikale Rohre verwendet werden sowie eine metallische Kup;el, deren Gewicht und Dichte genau definiert ist und deren Dichte nur geringfügig unterschiedlich ist von der zu messenden Flüssigkeit (französische Patentanmeldung 72 45 812).Ea such devices are also known in which vertical pipes are used as well as a metallic cup; el, the weight and density of which is precisely defined and whose density is only slightly different from the liquid to be measured (French patent application 72 45 812).

Die Nachteile der eingangs geachilderten Vorrichturgen ist in dieser auf die Anmelderin zurückgehenden französischen Anmeldung dargelegt und beziehen sich insbesondere auf derartige geneigte Rohre. Bei der genannten französischen Patentanmeldung ist die Verwendung einer hohlen Metallkugel heikel und kostspielig. Außerdem kann sie bei ihrem Fall Verwirbelungen erzeugen, die die Genauigkeit der Messung verfälsc ban. Insbesondere ist die Anordnung der Meßfühler für den Durchgang der Kugel gegenüber den festen MeßpunktenThe disadvantages of the aforementioned Vorrichturgen is in this French application, which can be traced back to the applicant, and relate in particular to such inclined tubes. In the aforementioned French patent application, a hollow metal ball is used delicate and expensive. In addition, it can create turbulences when it falls, which reduces the accuracy of the measurement falsified ban. In particular, the arrangement of the sensors for the passage of the sphere opposite the fixed measuring points

809817/0815809817/0815

relativ komplex und läßt sich nicht · einfach durch eine direkte Wiedergabe der Messung verwirklichen, wobei außerdem keine Wahl des Meßbereichs zur Verfügung steht._relatively complex and cannot simply be replaced by a Realize direct reproduction of the measurement, in addition, no choice of the measuring range is available.

Der Erfindung liegt tlie Aufgabe zugrunde diese Nachteile zu beseitigen.The invention is based on these disadvantages to eliminate.

Dies wird dadurch erreicht, daß ein profilierter und angepaßter Körper angeordnet ist, der eine Laminarströmung erzeugt und daß eine Vorrichtung zur Messung der Zeit zwischen zwei Impulsen vorgesehen ist, die von zwei Meßfühlern erzeugt sind, wobei die Meßfühler"sich an den Ausgangspunkten der Meßorte befinden.This is achieved by having a profiled and adapted Body is arranged, which has a laminar flow generated and that a device for measuring the time between two pulses is provided by two sensors are generated, the sensors "being at the starting points of the measuring locations.

ί-ine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß das Rohr zylindrisch ist und der profilierte Körper an einem Teil geringförmig schwächer ist als der innere Abschnitt des Rohres, wobei das Gewicht des Körpers begrenzt ist durch seine Fallgeschwindigkeit, die unter dem Zwang der auf die Wandung des Körpers wirkenden Laminarströmung der Flüssigkeit steht. Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform läßt sich dies auch dadurch erreichen, daß die Gewichte dux^ch das Material des profilierten Körpers bestimmt sind oder aber indem sie aus einem schweren Metall bestehen, in dem eine mehr oder weniger große -Ausnehmung eingearbeitet ist.ί-ine advantageous embodiment is that the Tube is cylindrical and the profiled body is slightly weaker in one part than the inner section of the pipe, the weight of the body being limited by its speed of fall, which is under the constraint of the Laminar flow of the liquid acting on the wall of the body is available. According to a further embodiment this can also be achieved in that the weights are determined by the material of the profiled body or by being made of a heavy metal in which a more or less large recess is incorporated is.

Weiterhin "ist es vorteilhaft, daß die Zeitmeßvorrichtung aus zwei Meßfühlern besteht, die ein Signal abgeben, von denen das erste die Aufladung eines Kondensators mit Hilfe eines absolut konstanten Stromes auslöst, während das zweite Signal die Aufladung beendet, wobei die vollständige Ladung des Kondensators die Fallzeit des Körpers und damit die Viskosität der Flüssigkeit wiedergibt, indemFurther, "it is advantageous that the time measuring device consists of two probes that emit a signal, of which the first charging a capacitor with the help of an absolutely constant current triggers, while the second signal terminates the A ufladung, wherein the full charge of the capacitor represents the fall time of the body and thus the viscosity of the liquid by

e π" R · 7 / π 31 βe π "R * 7 / π 31 β

in einem Ablesegerät direkt die vom. Kondensator abgegebene Ladung gemessen wird und das Ablesegerät eine Regelvorrichtung für den Null-Bezugspunkt und eine Regelvorrichtung für die Meßskala aufweist.in a reading device directly from the. Condenser delivered Charge is measured and the reading device has a control device for the zero reference point and a Has control device for the measuring scale.

Schließlich geht man nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung so vor,daß die Meßfühler aus Spulen bestehen, wobei beim Durchgang des profilierten metallischen Körpers ein Stromimpuls erzeugt wird, der zu einem Detektor gelangt, der zum Aufladen des Kondensators über einen Verstärker mit konstantem Strom versorgt wird und daß ein Kopplungsglied für den Kondensator vorgesehen ist, über daß die Aufladung und Entladung erfolgt und die Entladung zu einem Galvanometer unter Zwischenschaltung eines Wiedergabeverstärkers und zweier Regelvorrichtungen für den Nu]!-Bezugspunkt und die Meßskala erfolgt.Finally, according to a further proposal of the invention, the procedure is that the sensors consist of coils, with the passage of the profiled metallic body, a current pulse is generated which reaches a detector, the one to charge the capacitor through an amplifier is supplied with constant current and that a coupling element for the capacitor is provided over that the charging and discharging takes place and the discharge to a galvanometer with the interposition of a Playback amplifier and two control devices for the Nu]! Reference point and the measuring scale.

R Π ^5' 7 / π Ρ 1 5R Π ^ 5 '7 / π Ρ 1 5

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsr · beispiels näher erläutert.The invention is explained in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. example explained in more detail.

Es zeigen,Show it,

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung undFIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the device according to the invention and

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einesFigure 2 is a perspective view of a

zylindrisch/kegelförmig profilierten Körpers.cylindrical / conical profiled body.

Was den mechanischen Teil der Vorrichtung betrifft, so besitzt diese insbesondere ein vertikales Rohr (nicht dargestellt) in dem sich ein profilierter Körper 1 befindet, der eine zylindrisah/kegelige Form besitzt, der aber auchAs for the mechanical part of the device, it has in particular a vertical tube (not shown) in which there is a profiled body 1, which has a cylindrisah / conical shape, but also

er fischförmig ausgebildet sein kann, damit/bezüglich der nach ihrer Viskosität zu messenden Flüssigkeit einen guten Eindringungskoeffizienten aufweist. Der zylindrisch/kegelig geformte Körper läßt sich jedoch am einfachsten und wirtschaftlichsten herstellen, wobei dieser zum Erreichen des gewünschten Gewichts des Körpers mit einer Ausnehmung 2 versehen ist. Dieser Körper 1 besteht vorteilhafterweise aus Stahl, so daß in zwei Meßfühlern 3, 4- ein Strom induziert werden kann, wobei sich die beiden Meßfühler 3,4-it can be fish-shaped so / with respect to the liquid to be measured according to its viscosity has a good penetration coefficient. The cylindrical / conical however, shaped bodies are the easiest and most economical to manufacture, this being used to achieve the desired weight of the body is provided with a recess 2. This body 1 is advantageously made made of steel, so that in two sensors 3, 4- a current can be induced, whereby the two sensors 3,4-

in festen Ausgangsstellungen befinden und dabei Impulse ausgesandt werden, die in einem Detektor 5 empfangen werden, der einen Verstärker oder Generator mit konstantem Strom 6 auslöst. Man kann auch ein Kopplungsglied 7 vorsehen, das einerseits einen Kondensator 8 mit dem Verstärker 6 verbindet und außerdem einen Wiedergabeverstärker 9 anschließt. Der vom Verstärker 9 aufgenommene Strom gelangt zu einem Ablesegalvanometer 10 unter Zwischenschaltung eines weiteren Verstärkers 11. In einer zwischen den Verstärkern 9, 11 angeschlossenen Abzweigleitung 12 zum Galvanometer 10 istare in fixed starting positions and pulses are sent out, which are received in a detector 5, which triggers an amplifier or generator with constant current 6. You can also provide a coupling member 7 that on the one hand a capacitor 8 connects to the amplifier 6 and also connects a playback amplifier 9. The current picked up by the amplifier 9 reaches a reading galvanometer 10 with the interposition of another Amplifier 11. In one between the amplifiers 9, 11 connected branch line 12 to galvanometer 10 is

8 0 9 8 17/08158 0 9 8 17/0815

ein Potentiometer 13 oder eine andere Regelvorrichtung angeordnet, um den Empfindlichkeitsbereich des Viskosimeters regeln zu können.a potentiometer 13 or other regulating device is arranged to adjust the sensitivity range of the viscometer to be able to regulate.

Der Eingang des Verstärkers 11 ist we iterhin über die Leitung 14 mit einer· Regelvorrichtung 15 für den Nullbezugspunkt verbunden. Das Funktionsprinzip der Vorrichtung ist an sich bäannt, indem es auf der Zeitmessung basiert, d.h. der Zeit, in der der Körper 1 In dem Rohr eine bestimmte Strecke durchfällt und diese Zeit von den beiden Meßfühlern gemessen wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung löst der obere Meßfühler 3 die Aufladung des Kondensators 8 mit konstantem Strom aus, während der Meßfühler 4- diese Aufladung beendet und'gleichzeitig ein Entladen des Kondensators 8 zum Galvanometer 10 hin auslöst, das die Strommenge mißt, die in dem Kondensator 8 gespeichert war. Die auf dem Galvanometer 10 ablesbare Strommenge ist dann der Viskosität der Flüssigkeit proportional. Die Regelvorrichtungen 13, 15 ermöglichen ein Einregeln des Nullpunktes, um den absoluten Wert der Viskosität ablesen zu können und um den im Kondensator 8 gespeicherten Strom mehr oder weniger zu verstärken, damit diese Ableeeskala des Galvanometers 10 verwendet werden kann.The input of the amplifier 11 is also connected via the line 14 to a control device 15 for the zero reference point tied together. The principle of operation of the device is inherently banished in that it is based on the measurement of time, i. E. the time in which the body 1 falls through a certain distance in the pipe and this time of the two sensors is measured. In the device according to the invention, the upper measuring sensor 3 releases the charging of the capacitor 8 with a constant current, while the sensor 4 ends this charging and at the same time discharging the The capacitor 8 to the galvanometer 10 triggers that the Measures the amount of current that was stored in the capacitor 8. The amount of current that can be read on the galvanometer 10 is then proportional to the viscosity of the liquid. The control devices 13, 15 enable the zero point to be adjusted, to be able to read the absolute value of the viscosity and to the current stored in the capacitor 8 more or amplify less so that this reading scale of the galvanometer 10 can be used.

0 9 8 17/08150 9 8 17/0815

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1.!Vorrichtung zur Viakositätsmessung einer stehenden Flüssigkeit, die in einem vertikalen Rohr enthalten ist, durch wiederholte Bestimmung eines Eichmaßes in der Führung, worin die Flüssigkeit kontinuierlich abläuft durch Messung der Fallzeit eines Körpers größerer Dichte als die Flüssigkeit auf eine feste Grundfläche und daß der in Bewegung befindliche Körper j η seine obere Stellung durch einen von unten, nach, oben in dem vertikalen Rohr gerichteten Flüssigkeitsstrom gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein profilierter und angepaßter Körper (1) angeordnet ist, der eine Laminarströmung erzeugt und daß eine Vorrichtung zur Messung der Zeit zwischen zwei Impulsen vorgesehen ist, die von zwei Meßfühlern (3, 2O erzeugt nind, wobei die Meßfühler (3» 4·) sich an den Ausgangspunkten der Meßörte befinden.1.! Device for measuring the viscosity of a standing liquid contained in a vertical tube, by repeatedly determining a standard in the guide, in which the liquid runs off continuously by measuring the time of fall of a body of greater density than the liquid on a solid base and that the body in motion j η its upper position is held by a liquid flow directed from below, to, above in the vertical tube, characterized in that a profiled and adapted body (1) is arranged which generates a laminar flow and that a device for Measurement of the time between two pulses is provided, which is generated by two measuring sensors (3, 2 O, the measuring sensors (3 »4 ·) being at the starting points of the measuring points. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zylindrisch ist und der profilierte Körper (1) an einem Teil geringförmig schwächer ist file der innere Abschnitt des Rohres, wobei das Gewicht des Körpers (1) begrenzt ist durch seine Fallgeschwindigkeit, die unter dem Zwang der auf die Wandung des Körpers (1) wirkenden Laminarstromung der Flüssigkeit steht.2. Device according to claim 1, characterized in that that the tube is cylindrical and the profiled one Body (1) at a part slightly weaker is file the inner section of the tube, taking the weight of the body (1) is limited by its speed of fall, which under the constraint of the on the wall of the body (1) acting laminar flow of the liquid. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Körpers (1) durch sein Material bestimmt ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the weight of the body (1) through its material is determined. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des profilierten Körpers (1) durch eine mehr oder weniger große Ausnehmung (2) bestimmt ist (Figur 2).4. Apparatus according to claim 2, characterized in that that the weight of the profiled body (1) by a more or less large recess (2) is determined (Figure 2). F, Π c '■ ' 7 ' 0 R 1 BF, Π c '■' 7 '0 R 1 B ~8' 25U222~ 8 '25U222 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßvorrichtung aus zwei Meßfühlern (3, 4) besteht, die ein Signal abgeben, - ' von denen das erste die Aufladung eines Kondensators "(8) mit Hilfe eines absolut konstanten Stromes auslöst, während das zweite Signal die Aufladung beendet, wobei •lie vollständige Ladung des Kondensators (8) die Fallzeit des Körpers (1) und damit die Viskosität der Flüssigkeit wiedergibt, indem in einem Ablesegerät (10) direkt die vom Kondensator (8) abgegebene Ladung-gemessen wird und das Ablesegerät (10) eine Regelvorrichtung für den Null-Bezugspunkt und eine Regelvorrichtung (13) für die Meßskala aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4-, characterized characterized in that the timing device consists of two sensors (3, 4) which emit a signal - ' the first of which triggers the charging of a capacitor "(8) with the help of an absolutely constant current, while the second signal ends the charging, where • the full charge of the capacitor (8) is the fall time of the body (1) and thus the viscosity of the liquid by using a reading device (10) the charge emitted by the capacitor (8) is measured directly and the reading device (10) is a control device for the zero reference point and a control device (13) for the measuring scale. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,6. Apparatus according to claim 5, characterized in that daß die Meßfühler (3» 4-) aus Spulen bestehen, wobei beim Durchgang des profilierten Metallischen Körpers ein Stromimpuls erzeugt wird," der zu einem Detektor (5) gelangt, der zum Aufladen des Kondensators (8) über einen Verstärker (6) mit konstantem Strom versorgt wird und daß ein Kopplungsglied (7) für den Kondensator (8) vorgesehen ist, über das die Aufladung und Entladung erfolgt und die Entladung zu einem Galvanometer (10) unter Zwischenschaltung eines Viedergabeverstärkers (9) und zweier Regelvorrichtungen (13, 15) für den Null-Bezugspunkt und die Meßskala erfolgt.that the sensors (3 »4-) consist of coils, with The passage of the profiled metallic body generates a current pulse "which reaches a detector (5), which is supplied with constant current for charging the capacitor (8) via an amplifier (6) and that a coupling member (7) for the capacitor (8) is provided, via which the charging and discharging takes place and the discharge to a galvanometer (10) with the interposition of a playback amplifier (9) and two Control devices (13, 15) for the zero reference point and the measuring scale takes place. 609817/0 8 15609817/0 8 15
DE19752544222 1974-10-08 1975-10-03 DEVICE FOR THE VISCOSITY MEASUREMENT OF A STANDING LIQUID Pending DE2544222A1 (en)

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FR7434535A FR2287694A1 (en) 1974-10-08 1974-10-08 Viscometer for continuously flowing liqs - has a sinker descending through the liq and being timed by two sensors

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2287694B1 (en) 1977-03-18
BE834017A (en) 1976-03-30
FR2287694A1 (en) 1976-05-07
IT1047284B (en) 1980-09-10

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