PL52324B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.XII.1966 52324 KI. 421, 7/02 MKP UKD G 01 n /4h BIBLIOTEK^ Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Jerzy Wehr, mgr inz. Ryszard Plowiec v * Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Pro¬ blemów Techniki), Warszawa (Polska) Sposób ultradzwiekowego pomiaru lepkosci cieczy i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób ultra¬ dzwiekowego pomiaru lepkosci cieczy oraz urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu, umozliwiajace szybkie okreslanie lepkosci.Najczesciej stosowane dotychczas metody po¬ miaru lepkosci jak: metoda pomiaru czasu opada¬ nia kulki w cieczy i metoda pomiaru czasu wy¬ plywu okreslonej ilosci cieczy z otworu sa klopo¬ tliwe, czasochlonne i nie daja mozliwosci kontroli ciaglej zmian lepkosci.W USA, Francji i Wloszech sa produkowane wiskozymetry ultradzwiekowe wedlug patentu USA (firmy Bendix), w których stosuje sie czuj¬ nik pomiarowy pracujacy drganiami scinania.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na natychmiastowy odczyt mierzonej lepkosci umozliwiajacy kontrole ciagla przebiegu procesów chemicznych oraz sterowanie nimi recznie lub automatycznie. Urzadzenie wedlug wynalazku pracuje na innej zasadzie niz ultradzwiekowy wiskozymetr amerykanski. Odmienny jest tez je¬ go uklad elektryczny i sposób odczytu lepkosci.Umozliwia ponadto pomiary w wyzszej tempera¬ turze.Sposób wedlug wynalazku polega na pomiarze lepkosci cieczy przez wykorzystanie tlumienia przez badana ciecz ultradzwiekowych fal skret¬ nych, przy czym do odczytu wykorzystuje sie na¬ piecie z ukladu nadawczo-odbiorczego rezonatora, a mianowicie napiecie pobudzajace rezonator do 10 15 20 25 30 drgan i zanikajace nalpiecie swobodnych drgan rezonatora.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przedstawio¬ ne na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad blokowy urzadzenia pomiarowo-sterujace- go wraz z czujnikiem, fig. 2 — konstrukcje czuj¬ nika w przekroju poprzecznym.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z po¬ laczonych szeregowo: multiwibratora samobiezne¬ go 1, generatora wyzwalanego 2, wzmacniacza na¬ dawczego 3, czujnika w postaci rezonatora z po¬ budzeniem stykowym do drgan skretnych 8, wzmacniacza odbiorczego 4, ukladu pomiarowego 5 z dolaczonym przyrzadem wychylowym 6 i zasi¬ lacza stabilizowanego 7.U nasady rezonatora 8 jest zamocowany za po¬ moca obejmy, stycznie do tworzacej rezonatora, uklad nadawczo-odbiorczy 10 przetworników ma- gnetostrykcyjnych sluzacy do wytwarzania i od¬ bierania nadawanych drgan skretnych i zanika¬ jacych swobodnych drgan skretnych rezonatora 8.Rezonator 8 wraz z ukladem nadawczo-odbior¬ czym 10 jest zabezpieczony oslona 9 wyposazona w krócce 11 i 12 doprowadzajace gaz chlodzacy w przypiadku dokonywania pomiarów w wyso¬ kiej temperaturze. Oslona 9 ogranicza jednoczes¬ nie w wymaganym stopniu zanurzenie rezonatora 8 w badanej cieczy.Przyrzad wychylowy 6 jest skalowany za po¬ moca cieczy wzorcowych, zas jego cztery zakresy 523248 pomiarowe pozwalaja dokonac odczytu lepkosci cieczy w granicach od 1 dQ 50.000 cP X g/cm1.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala nastepu¬ jaco: Multiwibrator 1 wyzwala generator 2 drgan si- nupoidjUnych modulpwfinych impulsowo, pracujacy na czestotliwosci drgan rezonansowych czujnika w postaci rezonatora 9 zainstalowanego w pojem¬ niku, rurociagu lub gaczyniu laboratoryjnym w celu biezacego kontrolowania zmian lepkosci za- wartej nr J4ch cipczy. Drgania te po wzmocnieniu przez wzmacniacz nadawczy 3 doprowadzone sa do ukladu nadawczo-odbiorczego 10 przetworni¬ ków magnetostrykcyjrjych. Odebrane przez uklad nadawczo-odbiorczy 1| drgania rezonatora 8 wy¬ muszone impula&p pobudzajacym oraz zanikajace drgania swobodne po wylaczeniu pobudzenia sa doprowadzone do wzmacniacza odbiorczego 4, a nastepnie przylozone do siatek dwóch lamp stanowiacych ramiona mostka ukladu pomiaro¬ wego 5. '" " Zmiana szybkosci zanikania drgan spowodowa¬ na lepkoscia badanej oiaezy powoduja zachwia¬ nie równowagi mostka w u&l§clzie pomiarowym, 5, a powstajace przy tym na wyjsciu mostka na¬ piecie badz wychyla przyrzad wyehylowy • badz daje imjpuls do ewentualnego urzadzenia steru¬ jacego w przypadku automatycznego sterowania przebiegu procesu.Do pomiaru wykorzystuje sie tlumienie drgan rezonatora 8 przez badana ciecz, której falowa impedancja akustyczna Zo jest proporcjonalna do jej lepkosci i gestosci (Zo)=sk]/^ gdzie; k — staja proporcjonalna zalezna pd kon¬ strukcji czujnika, V — lepkes^ bakanej cieczy, c — ge^tofs badanej cjeczy.PO Odczytu l^Bkolci #e&f m przyrzadzie wy- chylpwyrs C wyfcorzyftujo sie rjapiccia odbierane przez uklad nadawczo-pdtriprczy. 10, a mianowi¬ cie oapiccie ppbHtePJace rezon*tpr 9 dQ drjprti sfereteypb i zanikajace napiecie fWo*odiiy(Sh drgafi skretnych rezystora 8.W pngrp&dku dplepnywftnia pomiarów lepkosci cjeczy w pgdwygjgzojiej temperaturze doprowadza •i? 40 K«eto iPledzy oslona 9 # ukladem na- dSWczp-odbiprezym 10 i rezonatorem 8 gaz chlo¬ dzacy za pomoca krócców 11 i 12. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia ppteatowo 1. Sposób ultradzwiekowego pomiaru lepkosci s cieczy, znamienny typa, ze do badanej cieczy wprowadza sie rezonator, w którym wytwarza sie modulowane impulsowe ultradzwiekowe drgania skretne, które to drgMla {Aferione sa w rezonatorze przez jadana dt£tx, a 4$ odczy- i% tu lepkosei eleosy wykorzystuje ria napiecia z ukladu nadawczo-odbiorczego r#*jnatora, a mianowicie napiecie pobudzajace rezonator do drgan i zanikajace napiecie swobodnych drgan rezonatora. 15 2. Urzadzenie do ultradzwiekowego popjaru lep¬ kosci cieczy wedlug zastrz. X* skladajac* sie z urzadzenia pomiarpwo-sterujacf^p oraz po¬ laczonego z tym urzadzeniem za pomoca kabli 20 czujnika zanurzonego w badanej cieczy, zna¬ mienny tym, ze urzadzenie pomiarowo-atera- jace sklada sie z polaczonych szeregowo: mul- ttwibratofft aameMezntgO zwalanego (2), wzmacniacza nadawczego (3), 25 czujnika w postaci rezonatora (8), wzmacniacza odbiorczego (4), ukladu pomiarowego (5) z dola¬ czonym przyrzadem wychylowym (6) skalowa¬ nym za pomoca cieczy wzorcowanych, którego cztery zakresy pomiarowe pozwalaja dokonac M odczytu lepfcosci cieczy w granicach od 1 do 50.000 cP X g/cm', i zasilaeia stabilizowanego (f), P**y ozym rezonator (8) z pobudzeniem stykowym do drgan skretnych, wytwarzanych impulsem wysokiej czestotliwosci w ukladzie 35 nadawczo-odbiorczym <10) przetworników mag- fttfrstryJtfjgnycb zamopgwwycn w pwwca 9&ejWy stycznie & twor^a^ej rezwMprg ja*$ WteWHKWny ©#tofta (*) ograoiWAJac* W wy¬ maganym stopniu gtebekejc, Mn»rmto mm%* *° tom w badt&ti tloczy, 8. Urzftdirclt ww#u* mafcz. & mwfrnM typ, U oslona m Jt* w7M*ofe*t w krófe* 04 i W, które podczas 4oJw»yw»nia pomiaafar iepkolr ci cieczy w podwyzszonych tefnperfttttraeh do» prewadcafa gaz cfetodoacy do eaozeliny miedzy ta oslona a rezonatorem W i ukladem nadaw¬ czo-odbiorczym (10) przetworników m*gneto~ m strykcjrjpych. \KI. 42 1, 7/02 52324 MKP G 01 n PL