NL8001444A

NL8001444A - Liquid viscosity measuring and control system - adds viscous fluid to liquid in reservoir if measured viscosity is less than required

Info

Publication number: NL8001444A
Application number: NL8001444A
Authority: NL
Original assignee: Anderson & Vreeland Bv
Priority date: 1980-03-11
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1981-10-01

Abstract

A pulsed sound signal provided by an oscillator (6) and transducer (3) passes through the liquid (2) in a reservoir (1). The time taken for the echo to return from the bottom of the reservoir is a measure of the viscosity. During the time between the start of the pulse and of the echo, a counter (11) counts clock pulses which are shown on a display as a measure of viscosity. This figure is then compared with the required viscosity setting on a switch bank (13), and entered in a memory (17). The comparator (14) opens a dosing valve (15) to inject a dose of very viscous liquid into the reservoir, and after mixing, the measurement is repeated. If the viscosity is unchanged, an alarm (18) operates. Temperature compensation is achieved by altering the clock frequency according to the signal from the temperature sensor (5).

Description

-1- * - w D HO/Se/l-Anderson&Vreeland.-1- * - w D HO / Se / l-Anderson & Vreeland.

Inrichting voor het meten en regelen van de viscositeit van een vloeistof._Device for measuring and controlling the viscosity of a liquid.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten en regelen van de viscositeit van een vloeistof.The invention relates to a device for measuring and controlling the viscosity of a liquid.

De uitvinding beoogt hiervoor de middelen te ver-5 schaffen* Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door middelen voor het in de te meten vloeistof uitzenden van geluidsgolven, middelen voor het ontvangen van de uitgezonden geluidsgolven, middelen voor het meten van het tijdsverloop tussen het uitzenden en het ontvangen van golven, middelen 10 voor het bepalen van het verschil van het gemeten tijdsverloop met een ingestelde waarde en middelen voor het op grond van dat verschil besturen van de toevoer van een de viscositeit variërend middel. Op deze wijze kan continu zonder de tussenkomst van bedieningspersoneel de viscositeit van bij-15 voorbeeld drukinkt gemeten en op een gewenst peil gehouden worden.The invention has for its object to provide the means for this. * This is achieved according to the invention by means for emitting sound waves in the liquid to be measured, means for receiving the emitted sound waves, means for measuring the time course between the emitting and receiving waves, means 10 for determining the difference of the measured time course with a set value and means for controlling the supply of a viscosity varying agent on the basis of said difference. In this way, the viscosity of, for example, printing ink can be continuously measured and maintained at a desired level without the intervention of operating personnel.

De viscositeit is afhankelijk van de temperatuur.The viscosity depends on the temperature.

Het is derhalve van belang de viscositeitsmeting te compenseren tegen verstorende invloeden tengevolge van temperatuur-20 variaties* Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door een temperatuurvoeler voor het meten van de temperatuur van de vloeistof en door middelen voor het op grond van de gemeten temperatuur compenseren van het gemeten tijdsverloop.It is therefore important to compensate the viscosity measurement against disturbing influences due to temperature variations. This is achieved according to the invention by a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid and by means for compensating on the basis of the measured temperature. the measured time course.

De uitvindingsgedachte kan worden geïmplementeerd 25 doordat de middelen voor het meten van het tijdsverloop tussen het ogenblik van uitzenden en ontvangen van geluidsgolven worden gevormd door een bron van klokpulsen, die gekoppeld is met een eerste teller, welke het tellen begint bij het op treden van een startpuls uit de zender en beëindigt bij het 20 optreden van een stoppuls uit de ontvanger.The inventive idea can be implemented in that the means for measuring the time lapse between the moment of transmission and reception of sound waves is formed by a source of clock pulses, which is coupled to a first counter, which starts counting when a signal occurs. start pulse from the transmitter and ends when a stop pulse from the receiver occurs.

De middelen voor het compenseren van het gemeten tijdsverloop kunnen worden gevormd door een schakeling voor het beïnvloeden van de frequentie van de klokpulsen, een en ander zodanig, dat bij een verandering van de temperatuur de frequentie wordt veranderd.The means for compensating the measured time course can be formed by a circuit for influencing the frequency of the clock pulses, such that the frequency is changed when the temperature changes.

800 1 4 44 -2-800 1 4 44 -2-

Bij stijging van de temperatuur daalt de viscositeit en wordt het tijdsverloop tussen het uitzenden van geluidsgolven en het opvangen van de teruggekaatste golf verkort. Teneinde toch een betrouwbare meting te krijgen, die 5 onafhankelijk van de temperatuur is, dient derhalve de frequentie van de klokpulsen te worden verlaagd. Volgens een uitvoeringsvorm kunnen de middelen voor het instellen van een gewenste waarde worden gevormd door een met een vergelij-kingsorgaan verbonden, instelbare tweede teller, waarbij een 10 andere ingang van het vergelijkingsorgaan is verbonden met de eerste teller en waarvan de uitgang verbonden is met een klepbesturingsschakeling.As the temperature increases, the viscosity decreases and the time lag between the emission of sound waves and the collection of the reflected wave is shortened. Therefore, in order to obtain a reliable measurement which is independent of the temperature, the frequency of the clock pulses should be lowered. According to an embodiment, the means for setting a desired value can be constituted by an adjustable second counter connected to a comparator, another input of the comparator connected to the first counter and the output connected to a valve control circuit.

De uitvinding wordt aan de hand van een schema volgens bijgaande tekening verduidelijkt.The invention is elucidated on the basis of a diagram according to the accompanying drawing.

15 In een reservoir 1 voor de te meten vloeistof 2 zijn een zender 3, een ontvanger 4 en een temperatuurvoeler 5 opgesteld. Vanuit een oscillator 6 worden pulsen met een bekende frequentie over de schakeling 7 naar de zender 3 gezonden. De zender 3 zendt de pulsen uit naar de bodem 8 of een 20 ander terugkaatsvlak van het reservoir 1. De ontvanger 4 neemt de teruggekaatste golven waar. Bij het begin van het uitzenden van golven zendt de schakeling 7 een startpuls naar de EN-poort 9, waarvan een andere ingang gekoppeld is met de uitgang van de oscillator 6. De uitgang van de EN-poort 9 is 25 verbonden met een EN-poort 10, waarvan een tweede ingang verbonden is met de schakeling 7 voor het ontvangen van een stopsignaal, dat optreedt bij het waarnemen van de ontvangst door de ontvanger 4 van de teruggekaatste geluidsgolf. De uitgang van de poort 10 is verbonden met de telingang van de 30 teller 11. De herzetingang van de teller 11 is over een her-zetschakeling 12 verbonden met de uitgang van de oscillator 6.A transmitter 3, a receiver 4 and a temperature sensor 5 are arranged in a reservoir 1 for the liquid 2 to be measured. Pulses of a known frequency are transmitted from the oscillator 6 across the circuit 7 to the transmitter 3. The transmitter 3 transmits the pulses to the bottom 8 or another reflecting surface of the reservoir 1. The receiver 4 detects the reflected waves. At the beginning of the wave transmission, the circuit 7 sends a start pulse to the AND gate 9, another input of which is coupled to the output of the oscillator 6. The output of the AND gate 9 is connected to an AND- port 10, a second input of which is connected to the circuit 7 for receiving a stop signal, which occurs when the reception of the reflected sound wave is received by the receiver 4. The output of the gate 10 is connected to the counting input of the counter 11. The reset input of the counter 11 is connected via a reset circuit 12 to the output of the oscillator 6.

In de met de hand instelbare teller 13 kan een gewenste viscositeitswaarde, die korrespondeert met het 35 tijdsverloop tussen het uitzenden en het ontvangen van geluidsgolven worden ingesteld. De uitgangen van de tellers 11 en 13 zijn verbonden met de vergelijkingsschakeling 14, die het verschil tussen de beide waarden aan het einde van 80 0 1 4 44 -3- een meting vergelijkt en op grond van het gemeten verschil de doseerklep 15 doseert/ welke aan de vloeistof een viscosi-teitsveranderend middel kan toevoegen. De vergelijkingsscha-keling 14 wordt bestuurd, d.w.z. voert de vergelijking uit, 5 na ontvangst van een stuurpuls uit de schakeling 16, die verbonden is met de uitgang van de oscillator 6. De uitgangen van de tellers 11 en 13 zijn voorts gekoppeld met een geheugen 17. De achtereenvolgens gemeten waarden worden in het geheugen 17 vastgelegd en bij een blijvende afwijking van de *0 gewenste waarde wordt een alarmschakeling 18 in werking gesteld. Ter compensatie van temperatuurinvloeden is de uitgang van de temperatuurvoeler 5 verbonden met de schakeling 19, ' waarin een bepaald verband tussen de temperatuur en een te vormen uitgangssignaal is vastgelegd. De uitgang van de scha-keling 19 is gekoppeld met de schakeling 20 die signalen met een bepaalde klokfrequentie kan vormen en deze signalen toevoert aan de poort 10. De frequentie van de kloksignalen wordt ingesteld met behulp van het temperatuurcompensatiesig-naal uit de schakeling 19.In the manually adjustable counter 13, a desired viscosity value corresponding to the time lag between the transmission and reception of sound waves can be set. The outputs of the counters 11 and 13 are connected to the comparison circuit 14, which compares the difference between the two values at the end of a measurement and, based on the measured difference, doses the dosing valve 15 / which can add a viscosity-changing agent to the liquid. The comparator circuit 14 is controlled, ie it performs the comparison 5 upon receipt of a control pulse from the circuit 16, which is connected to the output of the oscillator 6. The outputs of the counters 11 and 13 are further coupled to a memory 17. The successively measured values are stored in the memory 17 and an alarm circuit 18 is activated in the event of a permanent deviation from the * 0 desired value. To compensate for temperature influences, the output of the temperature sensor 5 is connected to the circuit 19, in which a certain relationship between the temperature and an output signal to be formed is fixed. The output of the circuit 19 is coupled to the circuit 20, which can form signals of a certain clock frequency and supply these signals to the gate 10. The frequency of the clock signals is set using the temperature compensation signal from the circuit 19.

20 Bij een geopende poort 10 worden de klokpulsen uit de schakeling 20 doorgelaten naar de teller 11 en daar geteld. Bij het optreden van een stoppuls uit de ontvanger 4, wordt de poort 10 gesloten en het tellen van klokpulsen door de teller 11 beëindigd. Vervolgens wordt de vergelijking van 25 de stand van de teller 11 en die van de teller 13 in de schakeling 14 uitgevoerd. Op grond van het gemeten verschil wordt de klep 15 bestuurd.With an opened gate 10, the clock pulses from the circuit 20 are passed to the counter 11 and counted there. When a stop pulse from the receiver 4 occurs, the gate 10 is closed and the counting of clock pulses by the counter 11 is ended. The comparison of the position of the counter 11 and that of the counter 13 in the circuit 14 is then carried out. The valve 15 is controlled on the basis of the measured difference.

SO0 1 4 44SO0 1 4 44

Claims

1. Apparatus for measuring and controlling the viscosity of a liquid, characterized by means for emitting sound waves in the liquid to be measured, means for receiving the emitted sound waves, means for measuring the time course between transmitting and receiving waves, means for determining the difference of the measured time course with a set value and means for controlling the supply of a viscosity varying means on the basis of that difference.

Device according to claim 1, characterized by a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid and by means for compensating the measured time course on the basis of the measured temperature.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for measuring the time lapse between the moment of transmission and reception of sound waves is constituted by a source of clock pulses coupled to a first counter beginning the counting at the occurrence of a start pulse from the transmitter and ends when a stop pulse from the receiver occurs.

4. Device as claimed in claim 2, characterized in that the means for compensating for the measured time course are formed by a circuit for influencing the frequency of the clock pulses, such that in the event of a change in the temperature the frequency is changed.

5. Device as claimed in claims 1-3, characterized in that the means for setting a desired value are formed by an adjustable second counter connected to a comparator, wherein another input of the comparator is connected to the first counter and the output of which is connected to a valve control circuit. 800 1 4 44