ES2199973T3 - Viscosimetro. - Google Patents

Viscosimetro.

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ES2199973T3
ES2199973T3 ES95201114T ES95201114T ES2199973T3 ES 2199973 T3 ES2199973 T3 ES 2199973T3 ES 95201114 T ES95201114 T ES 95201114T ES 95201114 T ES95201114 T ES 95201114T ES 2199973 T3 ES2199973 T3 ES 2199973T3
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constant magnetic
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oscillatory body
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Cornelis Blom
Kornelis Oebele Van Der Werf
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Vaf Instruments BV
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
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Abstract

UN VISCOSIMETRO PROVISTO DE UN TRANSDUCTOR PARA CONVERTIR UN PARAMETRO DE VISCOSIDAD DE UN FLUIDO (8) A UNA SEÑAL ELECTRICA. EL TRANSDUCTOR COMPRENDE UN CONTENEDOR (1) PROVISTO DE UNA CAVIDAD PARA EL FLUIDO A MEDIR, UN ELEMENTO DE SOPORTE (2) CONECTADO FIRMEMENTE AL MISMO Y UN DISPOSITIVO OSCILATORIO (3,4), EL CUAL EN UN EXTREMO (3) SE ENCUENTRA FIRMEMENTE FIJADO EL ELEMENTO DE SOPORTE (2) Y EN EL OTRO EXTREMO AL CUERPO OSCILATORIO (4). CON EL FIN DE MANTENER EL CUERPO OSCILATORIO (4) EN OSCILACION, SE PROPORCIONAN UNA BOBINA DE DIRECCION DE OSCILACION (6) ALIMENTADA POR UNA CORRIENTE ALTERNANTE Y UN DISPOSITIVO DE CAMPO MAGNETICO CONSTANTE (5,7) PARA GENERAR UN CAMPO MAGNETICO CONSTANTE. EL TRANSDUCTOR ESTA PROVISTO CON UN DISPOSITIVO DE DETECCION (11) PARA DETECTAR LA OSCILACION DEL CUERPO OSCILATORIO (4). EL DISPOSITIVO DE CAMPO MAGNETICO CONSTANTE (5,7) ESTA COLOCADO DE FORMA TAL QUE ES INCAPAZ DE ENTRAR EN CONTACTO CON EL FLUIDO (8) A SER MEDIDO, SIENDO LAS LINEAS DEL CAMPO MAGNETICO CONSTANTE GENERADAS POR DICHO DISPOSITIVO, DIRIGIDAS HACIA EL CUERPO OSCILATORIO (4). LA BOBINA DE DIRECCION DE OSCILACION SE ENCUENTRA ACOGIDA EN EL CUERPO OSCILATORIO (4) CON SU LINEA CENTRAL EN UN PEQUEÑO ANGULO CON RESPECTO A LAS LINEAS DEL CAMPO MAGNETICO CONSTANTE.

Description

Viscosímetro.
La invención se refiere a un viscosímetro provisto de un transductor para convertir un parámetro de viscosidad de un fluido en una señal eléctrica, que comprende un contenedor, provisto de una cavidad prevista para el fluido a medir, un elemento de soporte firmemente conectado a dicho contenedor, un dispositivo oscilador que, en un extremo, está firmemente unido al elemento de soporte y en el otro extremo, tiene un cuerpo oscilatorio y, para llevar y mantener el cuerpo oscilatorio en oscilación, una bobina excitadora de la oscilación alimentada por corriente alterna y un dispositivo de campo magnético constante para generar un campo magnético constante y un dispositivo de detección para detectar la oscilación del cuerpo oscilatorio. Un viscosímetro de este tipo se revela en la Patente de los Estados Unidos 4.005.599.
El transductor conocido es del tipo de torsión y comprende una carcasa, a la que un elemento de soporte está firmemente unido en sentido transversal a la pared lateral del mismo. Un dispositivo de torsión está dispuesto en la carcasa, cuyo dispositivo está constituido por un cuerpo oscilatorio y bandas de torsión, cuyo cuerpo oscilatorio está conectado, en un extremo, por medio de las bandas de torsión al elemento de soporte. El otro extremo del cuerpo oscilatorio es capaz de moverse libremente. Un imán permanente está dispuesto en el cuerpo oscilatorio, con las líneas de campo de dicho imán situadas transversalmente a la pared lateral de la carcasa del medidor. Al menos en la posición del imán permanente, la carcasa está hecha de material no magnético, de modo que las líneas de campo del imán permanente se extiendan fuera de la carcasa. Una bobina excitadora de la oscilación está situada fuera de la carcasa del medidor, a la altura del imán permanente y formando un pequeño ángulo con respecto a la dirección norte-sur del imán permanente. Conectando una corriente alterna a la bobina excitadora de la oscilación, el cuerpo oscilatorio se lleva esencialmente a una vibración torsional mediante la interacción de la bobina excitadora de la oscilación y el imán permanente.
Asimismo, un dispositivo de detección, que detecta la oscilación del cuerpo oscilatorio, está presente en el viscosímetro conocido. El parámetro de viscosidad se determina a partir, inter alia, del resultado de la detección.
Es de conocimiento general que numerosos fluidos contienen partículas de hierro. Dentro de este contexto, el dispositivo conocido tiene el inconveniente de que las partículas de hierro del fluido a medir se adhieren al cuerpo oscilatorio y se recogen allí, como resultado de lo cual se produce un amortiguamiento adicional. Se ha encontrado que solamente una pequeña cantidad de partículas de hierro adherentes tiene un efecto importante sobre el resultado de la medición. La consecuencia de esto es que el viscosímetro tiene que limpiarse con frecuencia. Además, como resultado del efecto atractivo del imán permanente, la limpieza del cuerpo oscilatorio no es simple.
El objetivo de la invención es proporcionar un viscosímetro del tipo mencionado en el preámbulo con el que se evitan los problemas anteriormente mencionados y que es especialmente fácil de mantener.
El objetivo se consigue, según la invención, por cuanto que el dispositivo de campo magnético constante está dispuesto de modo que dicho dispositivo permanezca fuera de contacto con el fluido a medirse y las líneas de campo magnético constante generadas por dicho dispositivo están dirigidas hacia el cuerpo oscilatorio y por cuanto que la bobina excitadora de la oscilación está alojada en el cuerpo oscilatorio, con su línea de centros formando un pequeño ángulo con respecto a las líneas del campo magnético constante.
En consecuencia, las partículas de hierro ya no se recogen en el cuerpo oscilatorio, con el resultado de que puede reducirse apreciablemente la frecuencia de la limpieza.
En una realización de la invención, el dispositivo de campo magnético constante consiste en por lo menos un imán permanente que está situado contiguo al cuerpo oscilatorio fuera de la cavidad prevista para el fluido que se va a medir. Retirando el imán permanente, el viscosímetro es más fácil de limpiar.
En una realización de la invención que se ha de utilizar preferiblemente, el dispositivo de campo magnético constante consiste en por lo menos una bobina alimentada por una corriente continua, cuya bobina está situada contigua al cuerpo oscilatorio fuera de la cavidad prevista para el fluido que se va a medir, con su línea de centro dirigida hacia el cuerpo oscilatorio. Con esta disposición, para su limpieza sólo es necesario desconectar la alimentación de corriente continua o puede conectarse una corriente alterna a dicha bobina de campo constante.
En otra realización de la invención, el dispositivo de detección es un detector de aceleración, siendo el parámetro de la viscosidad determinado a partir de la amplitud de la señal emitida por dicho detector y la de la señal aplicada a la bobina excitadora de la
oscilación.
En el viscosímetro revelado en la Patente de los Estados Unidos 4.005.599, se utiliza una realimentación para mantener la vibración torsional del cuerpo oscilatorio, en donde el dispositivo de detección,
provisto de un cristal piezo-eléctrico para detección de la oscilación del cuerpo oscilatorio, está dispuesto en un extremo y la bobina excitadora de la oscilación está dispuesta en el otro extremo del bucle de realimentación.
En el caso de este medidor conocido, se miden dos frecuencias que se generan por la realimentación de la señal en fase y con desplazamiento de fase. En consecuencia, en la conmutación tiene que alcanzarse una nueva situación de equilibrio, que disminuye la velocidad de respuesta de la medición; después de todo, la medición a una de las frecuencias debe ser por suficientemente largo período de tiempo para mantener a nivel bajo el fenómeno de conmutación. Además, el bucle de realimentación es complejo y por el uso conocido y la posición del imán permanente es un inconveniente que las contaminaciones ferromagnéticas del líquido a medir se adherirán al cilindro del viscosímetro y afectarán directamente a la medición.
Otro objetivo de la invención es simplificar todavía más el viscosímetro. Esta simplificación se consigue porque, en una realización de la invención, el detector de aceleración está conectado, a través de un desplazador de fase, a la bobina excitadora de la oscilación. Por este medio, la oscilación es automáticamente mantenida con un circuito mucho más sencillo. En el caso del viscosímetro según la invención, se utiliza una medición de la amplitud en lugar de una medición de la frecuencia, como resultado de lo cual no solamente es posible que los circuitos sean más sencillos, sino que también es posible medir con una mejor resolución.
El detector de aceleración consiste en dos bandas piezo-eléctricas, que están situadas paralelas entre sí y en un plano que se extiende paralelamente en la dirección de oscilación del cuerpo oscilatorio y estando un extremo de cada banda firmemente unido al cuerpo oscilatorio, estando los puntos de unión situados diametralmente opuestos entre sí, mientras que los otros extremos son capaces de desplazarse libremente en la dirección de oscilación del cuerpo oscilatorio y mirando en direcciones opuestas y por cuanto que las salidas de las bandas piezo-eléctricas están conectadas a las respectivas entradas de un amplificador de instrumentación, cuya salida está conectada al desplazador de fase. Por este medio, se elimina la influencia de la vibración traslacional del cuerpo oscilatorio.
Se observa que en los viscosímetros conocidos por los documentos EP-A-O 297 032 y US-A-4.905.499 se utiliza un detector piezo-eléctrico.
A diferencia de la presente invención, en el documento EP-A-O 297 032 se habla de una medición de la diferencia de fase para determinar el amortiguamiento. El desplazamiento de fase se utiliza para determinar el desplazamiento de frecuencia en función del desplazamiento de fase. Sin embargo, en la presente invención se utiliza un desplazamiento de fase de 90 grados para obtener un control en la frecuencia de resonancia.
Además, en la construcción conocida el control y la detección están acoplados a una varilla no amortiguada por el líquido. Un tubo dispuesto alrededor de la varilla está sometido al amortiguamiento del líquido. Por la diferencia en rigidez de tubo y de la varilla se produce un acoplamiento de dos sistemas de vibración, lo que contrasta con la presente invención en la que solamente un sistema de vibración está activo. En la práctica es imposible obtener la rigidez de la varilla suficientemente más alta que la rigidez del tubo.
El viscosímetro según la Patente US-A-4.905.499, no puede utilizarse como sensor de flujo pasante, porque se utiliza una masa separada para obtener un sistema de vibración. Según esta invención, sin embargo, se consigue un sensor en el que la masa, la incursión y la detección están localizadas en el cabezal de medición para poder obtener un sistema de resorte-masa único.
La invención se explicará con más detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos, en los que:
la Figura 1 ilustra, de manera esquemática, una realización del transductor del viscosímetro según la invención;
la Figura 2 ilustra una sección transversal a través de una realización práctica del transductor del viscosímetro según la invención;
la Figura 3 ilustra una sección transversal a lo largo de la línea III-III en la Figura 2;
la Figura 4 muestra una sección transversal a lo largo de la línea IV-IV en la Figura 2;
la Figura 5 ilustra un esquema de circuito de la parte eléctrica del viscosímetro según la invención;
la Figura 6 ilustra una vista frontal, en sección transversa parcial, de una realización del viscosímetro según la invención alojado en un conducto;
la Figura 7 ilustra una vista lateral, en sección transversal parcial, de una realización del viscosímetro según la invención alojada en un conducto.
La invención está basada en el conocimiento de que un fluido tiene un efecto, en particular un efecto amortiguador, sobre un elemento oscilatorio vibrante que está sumido en el fluido. Un sistema de realimentación puede utilizarse para mantener el elemento oscilatorio en vibración mecánica suministrando energía al sistema para compensar las pérdidas viscosas y otras pérdidas mecánicas y eléctricas inherentes. Esto se consigue por medio de amplificadores en el sistema de realimentación. Por ejemplo, la viscosidad de onda de corte compleja puede determinarse midiendo la frecuencia de resonancia del elemento oscilatorio y su amortiguamiento.
Aplicando el concepto básico anteriormente mencionado, el viscosímetro según la invención está provisto, a modo de ejemplo, de un transductor para convertir un parámetro de viscosidad de un fluido en una señal eléctrica. Dicho transductor está constituido por una carcasa del medidor 1 y un elemento de soporte o placa base 2 firmemente unida a la carcasa. Un dispositivo oscilatorio está soportado por dicha placa base 2, cuyo dispositivo oscilatorio consiste en una varilla de torsión 3, que está rígidamente unida a la placa base 2 y perpendicular a ella y un cuerpo oscilatorio 4, que está constituido por una masa cilíndrica 4 que, a su vez, está firmemente conectada, en un extremo, al extremo libre de la varilla de torsión 3. La combinación de la varilla de torsión 3 y de la masa cilíndrica 4 se lleva a vibración en un modo de torsión y se mantiene en dicho estado. Para esta finalidad, se utiliza un sistema de excitación que está constituido por un imán 5 y una bobina excitadora 6. Como puede observarse por la Figura 1, la bobina excitadora 6 está alojada en la masa cilíndrica 4, mientras que el imán 5 está situado fuera de la carcasa 1. La orientación mutua del imán permanente 5 y la bobina excitadora 6 es tal que la línea de centros de la bobina excitadora forma un pequeño ángulo con respecto a las líneas de campo magnético del imán permanente. En una realización preferible, se utiliza un segundo imán 7.
En esta realización, el imán o electroimán 5 está dispuesto fuera de la carcasa 1, pero dicho imán puede alojarse también sumergido completamente, o en parte, dentro de la carcasa. En esta posición denominada sumida, deben disponerse preferiblemente medios para asegurar que el fluido no pueda entrar en contacto con el imán; dicho de otro modo, el imán está situado fuera de la cavidad prevista para el fluido que se va a medir y de este modo, el imán está separado de dicha cavidad. En las Figuras 6 y 7 se ilustra una disposición separada del imán.
Por lo menos la masa cilíndrica 4 del dispositivo oscilatorio está sumergida en un fluido o líquido 8, que está presente en la cavidad que está delimitada por la placa base 2 y una pared que, por ejemplo, es cilíndrica, de la carcasa 1. Este viscosímetro es adecuado como un medidor del caudal y el líquido que se va a medir puede, por ejemplo, alimentarse a través de aberturas 9 en la placa base 2, pudiendo fluir a lo largo de la varilla de torsión 3 y la placa cilíndrica 4 y puede descargarse o invertirse por la abertura superior en la carcasa 1. La carcasa 1, con el cuerpo
oscilatorio 4 alojado en ella, puede integrarse en un tubo de un sistema de conducción para poder medir un parámetro de viscosidad del fluido o líquido que fluye a través del sistema de conducción, de manera continua o en cualquier punto deseado en el tiempo. Para una medición estática, la abertura superior de la carcasa puede cerrarse.
A través del conducto de alimentación 12 de la bobina excitadora 6, que se alimenta a través de la varilla de torsión 3, se aplica una señal de excitación en la forma de una corriente alterna a la bobina excitadora 6. Dicha señal de excitación puede, por ejemplo, generarse por un generador de frecuencias. La frecuencia y la magnitud de la señal de excitación puede controlarse por medio de un microprocesador. Aplicando la señal de excitación a la bobina excitadora 6, la masa cilíndrica 4 se lleva a la vibración torsional como resultado de la interacción de dicha bobina excitadora 6 con los imanes permanentes 5 y 7. En este caso, las líneas de campo de los imanes permanentes en un lado y las de la bobina excitadora 6 en el otro lado deben describir un pequeño ángulo.
La amplitud de la vibración torsional se mide por medio del dispositivo de detección 11. La señal de salida de detección, desde el dispositivo detector 11, se alimenta al exterior a través del conductor de salida 12 alimentado a través de la varilla de torsión 3. Para una señal de excitación fija, la señal de detección es una medida de la viscosidad del líquido en el que se sumerge la masa cilíndrica y pueden amplificarse, de una manera que no se ilustra, filtrarse por medio de un filtro de paso de banda y alimentarse a un voltímetro que es objeto de lectura por el microprocesador.
En la realización de la Figura 1, los imanes permanentes 5 y 7 se ilustran como electroimanes, a cuya bobina tiene que aplicarse una señal de corriente continua.
Resulta evidente que, cuando se utiliza el imán permanente, es también posible que se produzca un efecto de recogida de partículas de hierro. Sin embargo, el efecto sobre la medición solamente se causa por la perturbación del campo magnético.
La ventaja del viscosímetro según la Figura 1 consiste en que este viscosímetro es especialmente fácil de mantener porque la frecuencia de limpieza es mucho más baja que en el caso de los sistemas conocidos en los que el imán permanente está alojado en el cuerpo oscilatorio 4, como resultado de lo cual las partículas de hierro u otras impurezas magnéticas se recogen en el cuerpo oscilatorio. Asimismo, el viscosímetro puede limpiarse fácilmente retirando el imán permanente 5 o desconectando la señal de corriente continua aplicada a la bobina del electroimán permanente. Las partículas de hierro que se han recogido pueden eliminarse luego fácilmente por medio del fluido de limpieza no obstaculizado por la atracción magnética. En consecuencia, el viscosímetro es especialmente adecuado para la integración en un sistema de conducción, porque el viscosímetro no tiene que desmontarse del sistema para extraer su cuerpo oscilatorio 4 y limpiarlo por separado. Después de todo, un fluido de limpieza puede alimentarse a través de la carcasa 1 del viscosímetro sin necesidad de retirar este último del sistema. Durante la limpieza, la señal de corriente alterna alimentada al conductor de alimentación 10 y la señal de corriente continua aplicada a la bobina del electroimán permanente puede desconectarse. Se ha encontrado que la limpieza puede tener lugar entonces de manera especialmente simple y a fondo.
La distancia mínima entre la superficie lateral de la masa cilíndrica 4 y la pared de la carcasa 1 viene determinada por el requisito de que la onda de corte debe haber desaparecido prácticamente cuando alcanza la pared. Para un líquido de Newton, la amplitud de la onda de corte es atenuada por un factor de 1000 a través de una distancia de 2 mm a una viscosidad de 100 mPa y una frecuencia de 400 Hz.
Las Figuras 2, 3 y 4 ilustran un cuerpo oscilatorio según una realización de la invención. En la sección transversal de la Figura 2, los conductores de alimentación y retorno de la bobina y el dispositivo detector no se ilustran. El cuerpo oscilatorio 4 es obtenido a partir de un material no magnético o no magnetizable. Un material muy adecuado es el acero inoxidable de estructura austenítica, tal como acero inoxidable 316. En algunas aplicaciones, un plástico podría ser adecuado. El cuerpo oscilatorio 4 está cerrado en los extremos superior e inferior. Un extremo de la varilla de torsión 3 está firmemente conectado al cierre inferior 15, mientras que el otro extremo de dicha varilla de torsión está firmemente conectado a la placa base 2. En la carcasa, el dispositivo detector 11 está firmemente unido a la carcasa por encima del cierre inferior 15, como lo está la bobina excitadora 6 por medio de los tornillos 13 y 14 (Figuras 2 y 3).
En esta realización, el dispositivo detector 11 es un detector de aceleración. Una realización del detector de aceleración que ha de utilizarse preferiblemente puede verse más claramente en la Figura 4. Dicho detector de aceleración está constituido por dos soportes 16, 17 que están firmemente unidos al cuerpo oscilatorio. Dichos soportes 16 y 17 soportan las respectivas bandas piezo-eléctricas 18 y 19 en un solo lado. Los otros extremos de las bandas 18 y 19 son capaces de moverse libremente y están provistos de pesos 20 y 21, respectivamente.
Cuando, durante la vibración rotacional hacia atrás y adelante, del cuerpo oscilatorio 4, como consecuencia de la aplicación de una corriente alterna a la bobina excitadora 6, el cuerpo oscilatorio 4 gira, por ejemplo en la dirección de la flecha R, las fuerzas K1 y K2, respectivamente, son ejercidas sobre las bandas piezo-eléctricas 18 y 19 como consecuencia de la inercia de dichas bandas y en particular, de los pesos 20 y 21 instalados en sus extremos libres. Las bandas piezo-eléctricas 18 y 19 están curvadas por las fuerzas K1 y K2, como resultado de lo cual se genera una señal de salida de detección por las bandas piezo-eléctricas y pueden desprenderse. Entonces, puede determinarse el parámetro de viscosidad a partir de la amplitud de la señal de salida de detección y la amplitud de la señal aplicada a la bobina excitadora de la oscilación.
Sin embargo, como una alternativa ventajosa, un circuito de realimentación eléctrico puede conectarse entre la bobina excitadora 6 y el dispositivo detector, constituido por las bandas piezo-eléctricas 18 y 19, como resultado de lo cual la oscilación, en el modo de torsión del dispositivo oscilatorio, se mantiene automáticamente, siendo posible determinar la viscosidad de fluido o líquido a medir a partir de la relación de la amplitud de la señal de detección a la amplitud de la señal de excitación aplicada a la bobina excitadora 6 por medio de, por ejemplo, un microprocesador. Dicho circuito de realimentación, en el circuito de medición del viscosímetro según la invención, se muestra en la Figura 5.
En la Figura 5, las bandas piezo-eléctricas 18 y 19 se muestran, de manera esquemática, como elementos piezo-eléctricos y se indican por las referencias P1 y P2. Los elementos piezo-eléctricos P1 y P2 están conectados a través de resistencias en paralelo R1 y R2 a un amplificador de instrumentación IA. Aquí se indican las polaridades respectivas. En el caso del esquema de circuito que ha de utilizarse preferiblemente, y que se ilustra en la Figura 5, el circuito de realimentación está constituido por dicho amplificador de instrumentación IA, el filtro F1, el desplazador de fase FD, el controlador automático de la ganancia AGC y el amplificador V1. La bobina excitadora 6 está conectada a la salida del amplificador V1. Como resultado de la conexión en serie de los elementos piezo-eléctricos P1 y P2, el circuito de realimentación y la bobina excitadora 6, el cuerpo oscilatorio 4, ilustrado en las Figuras 1, 2, 3 y 4, se lleva a la vibración en el modo de torsión y se mantiene en dicho estado.
La señal que aparece a la salida del desplazador de fase FD y la señal en la unión entre el amplificador V1 y el controlador automático de la ganancia AGC se alimentan a las entradas I2 e I3, respectivamente, del microprocesador \muP que, sobre la base de la relación de la amplitud de dichas señales deriva una señal de salida de viscosidad que se hace pasar a través de la salida 02. Existe una relación entre la señal de viscosidad en la salida 02 del microprocesador \muP y las señales suministradas a este último, cuya relación puede determinarse experimentalmente o puede ser objeto de cálculo. La señal que tiene su origen en un sensor de la temperatura, que no se ilustra y está dispuesto en la proximidad del cuerpo oscilatorio, se alimenta al amplificador V2, cuya salida se alimenta a la entrada I1 del microprocesador \muP. Una señal de temperatura aparece en la salida 01 del microprocesador. La señal que tiene su origen en el sensor de la temperatura puede utilizarse por el microprocesador \muP para efectuar una compensación de la
\hbox{temperatura}
.
Para mantener, lo más pequeña posible, la articulación mecánica entre la masa de torsión (varilla de torsión y cuerpo oscilatorio) y la placa base 2, se elige el momento de inercia de la placa base 2 de modo que sea grande en comparación con el momento de inercia de la masa de torsión.
Todos los materiales de construcción en la proximidad de los imanes 5 y 7 (véase Figura 1), tal como, por ejemplo, los portabobinas, soportes, la pared de la carcasa 1, la pared del cuerpo oscilatorio 4 y todos los soportes, son de material no magnetizable, tal como acero inoxidable austenítico, por ejemplo acero inoxidable 316 o plástico. Asimismo, se eligen preferiblemente materiales que tengan una conductividad lo más baja posible, de modo que el amortiguamiento de la masa oscilatoria, como consecuencia de los efectos de las corrientes parásitas, sea lo más pequeño posible.
Una ventaja importante del diseño anteriormente descrito del transductor para el viscosímetro es la muy baja dependencia de la temperatura de la frecuencia de resonancia del dispositivo oscilatorio, de modo que, por medio de la temperatura medida, el microprocesador sea fácilmente capaz de realizar la compensación de la temperatura.
Además, la parte eléctrica del viscosímetro es muy sencilla y solamente está constituida por un pequeño número de componentes.
La ventaja más importante del viscosímetro, según la invención, es que es muy sencillo de mantener (baja frecuencia de limpieza) y que el viscosímetro no tiene que retirarse del sistema integrado para poder limpiar el interior de la carcasa y el cuerpo oscilatorio.
Asimismo, en particular como resultado del uso del dispositivo detector y el esquema de circuito según la Figura 5, el viscosímetro según la invención tiene la ventaja de que se compensa la traslación del cuerpo oscilatorio.
En el caso de la vibración traslacional, que en la práctica se produce siempre como un efecto secundario, las bandas piezo-eléctricas 18 y 19 se desplazarán en direcciones opuestas, de modo que las tensiones que se alimenten al amplificador de instrumentación IA no darán lugar a ningún cambio en la salida.
En el caso de una vibración rotacional, que es precisamente la que se desea en el caso de esta realización, las tensiones generadas son objeto de suma y por lo tanto, es detectable un efecto sobre la salida del amplificador IA.
Las Figuras 6 y 7 ilustran una realización de la invención en la que el viscosímetro, según la invención, está integrado en un codo o curvatura del tubo 22, que está provisto de bridas de fijación 23 y 24 para instalar el codo del tubo 22 en un sistema de conducción. Para fines de ilustración, el tubo 22 ha sido cortado abierto en la posición del viscosímetro. El cuerpo oscilatorio 4 está conectado, a través de la varilla de torsión 3, a la base 2. La varilla de torsión 3 y la base 2 son huecas para que pasen a través de ellas los hilos de alimentación y retorno para la bobina excitadora alojada en el cuerpo oscilatorio 4 y las bandas piezo-eléctricas. La base 2 está firmemente conectada por medio del elemento de obturación 25 al codo 22. El elemento de obturación 25 está alojado en la perforación 26 del codo 22 y se enrosca con firmeza a las bridas que delimitan dicha abertura por medio del tornillo 27. La base 2 está alojada en la perforación central 28 del elemento de obturación 25 y se mantiene firmemente en su interior por la tuerca de retención 29. Los hilos de alimentación y retorno que salen desde la base 2 van al circuito electrónico del viscosímetro incorporado en la carcasa 31. La carcasa 31 está enroscada por medio de una pieza conectora cilíndrica 32, provista de bridas, por medio del tornillo 3 y el tornillo 34 al elemento de obturación 25. Asimismo, un sensor de temperatura 35 está también fijado en el elemento de obturación 25 y conectado por medio del hilo de conexión 36 al circuito asociado alojado a la carcasa 31 (véase Figura 7). Uno de los electroimanes 5, 7 dispuestos contiguos al cuerpo oscilatorio 4 a uno u otro lado pueden verse más claramente en la Figura 6. El núcleo 37 de material magnetizable y la bobina asociada 38 del electroimán 5 están alojados en la carcasa 39, cuyos componentes están separablemente fijos como una unidad en la perforación 40 de la carcasa 39. La fijación se realiza por medio del obturador 41 con los tornillos asociados 42. Los hilos de conexión de la bobina de corriente continua se alimentan por medio del tubo protector 43 a la fuente de alimentación asociada en la carcasa 31.

Claims (6)

1. Viscosímetro provisto de un transductor para convertir un parámetro de viscosidad de un fluido en una señal eléctrica que está constituido por un contenedor, provisto de una cavidad destinada al fluido que se va a medir, un elemento de soporte (2) firmemente conectado a dicho contenedor (1), un dispositivo oscilatorio que, en un extremo, está unido al elemento de soporte y en el otro extremo tiene un cuerpo oscilatorio (4) y para poder llevar y mantener el cuerpo oscilatorio en oscilación, una bobina excitadora de oscilación (6) unida a una fuente de alimentación de corriente alterna y un dispositivo de campo magnético constante (5) para generar un campo magnético constante y un dispositivo detector (11) para detectar la oscilación del cuerpo oscilatorio, en el que el dispositivo de campo magnético constante está dispuesto de modo que dicho dispositivo permanezca fuera de contacto con el fluido a medir y de modo que las líneas de campo magnético constante generadas por dicho dispositivo estén dirigidas hacia el cuerpo oscilatorio, caracterizado porque la bobina excitadora de la oscilación está alojada en el cuerpo giratorio con su línea de centros formando un pequeño ángulo con respecto a las líneas de campo magnético constante, estando el dispositivo detector provisto en el cuerpo oscilatorio y está constituido por un detector de aceleración constituido por dos bandas piezo-eléctricas (18, 19) que están dispuestas paralelamente entre sí y en un plano que se extiende paralelo a la dirección de oscilación del cuerpo oscilatorio, estando un extremo de cada banda firmemente unido al cuerpo oscilatorio, con los puntos de unión situados diametralmente opuestos entre sí, mientras que el otro extremo de cada banda es capaz de moverse libremente en la dirección de oscilación del cuerpo oscilatorio y mirando en direcciones opuestas.
2. Viscosímetro según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de campo magnético constante está constituido por al menos un imán permanente (5) situado contiguo al cuerpo oscilatorio fuera de la cavidad prevista para el fluido a medir.
3. Viscosímetro según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de campo magnético constante está constituido por al menos una bobina alimentada por una corriente continua, que está situada contigua al cuerpo oscilatorio fuera de la cavidad prevista para el fluido a medir, con su línea de centro dirigida hacia el cuerpo oscilatorio.
4. Viscosímetro según la reivindicación 1, en el que el parámetro de viscosidad viene determinado por la amplitud de la señal emitida por dicho detector y la magnitud de la señal aplicada a la bobina excitadora de oscilación.
5. Viscosímetro según la reivindicación 4, en el que el detector de aceleración está conectado mediante un desplazador de fase (FD) a la bobina excitadora de oscilación (6).
6. Viscosímetro según la reivindicación 5, en el que la salida de las bandas piezo-eléctricas están conectadas a las respectivas entradas de un amplificador de instrumentación (IA), cuya salida está conectada al desplazador de fase (FD).
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