RU215504U1 - Device for determining the viscosity of a liquid - Google Patents
Device for determining the viscosity of a liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU215504U1 RU215504U1 RU2022110534U RU2022110534U RU215504U1 RU 215504 U1 RU215504 U1 RU 215504U1 RU 2022110534 U RU2022110534 U RU 2022110534U RU 2022110534 U RU2022110534 U RU 2022110534U RU 215504 U1 RU215504 U1 RU 215504U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- liquid
- viscosity
- balance
- dynamic viscosity
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 241000013987 Colletes Species 0.000 description 4
- 210000004243 Sweat Anatomy 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для определения динамической вязкости жидкости. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение точности определения вязкости жидкости. Технический результат достигается тем, что зондом для взаимодействия с исследуемой жидкостью являются элементы в форме секторов тонкостенной цилиндрической оболочки. Привод зонда построен на основе колебательного вращательного звена инерционное тело (баланс)-упругий подвес. Предусмотрена система возбуждения автоколебаний магнитоэлектрического типа с двумя катушками, за счет этого исключается поперечная сила. Разработана методика метрологической аттестации установки. Принцип измерения динамической вязкости построен на энергетических соотношениях. Выявляется работа сил вязкого трения в исследуемой жидкости, по которой определяется динамическая вязкость. Приведено математическое обоснование принципа измерения. 6 ил. The utility model relates to measuring technology and can be used to determine the dynamic viscosity of a liquid. The technical result of the proposed solution is to increase the accuracy of determining the viscosity of the liquid. The technical result is achieved by the fact that the probe for interaction with the investigated liquid are elements in the form of sectors of a thin-walled cylindrical shell. The probe drive is built on the basis of an oscillatory rotational link inertial body (balance) - elastic suspension. A system for excitation of self-oscillations of the magnetoelectric type with two coils is provided, due to which the transverse force is excluded. A procedure for metrological certification of the installation has been developed. The principle of measuring dynamic viscosity is based on energy relationships. The work of viscous friction forces in the investigated liquid is revealed, according to which the dynamic viscosity is determined. The mathematical substantiation of the measurement principle is given. 6 ill.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в устройствах измерения динамической вязкости жидкостей.The utility model relates to measuring technology and can be used in devices for measuring the dynamic viscosity of liquids.
Определенная систематизация методов и средств измерения вязкости жидкостей приведена в монографии - Измерения массы, плотности и вязкости / Под. ред. Ю.В. Тарбеева-М.: изд-во стандартов, 1988. - 176 с. В книге приведены расчетные соотношения, которые необходимы при проектировании измерительных установок.A certain systematization of methods and means for measuring the viscosity of liquids is given in the monograph - Measurements of mass, density and viscosity / Under. ed. Yu.V. Tarbeeva-M.: publishing house of standards, 1988. - 176 p. The book contains the calculation ratios that are necessary when designing measuring installations.
Находят применение капиллярные методы. В устройстве для измерения вязкости и плотности жидкости (патент RU 147292 U1, опубл. 10.11.2014) капилляр используется в режиме колебаний. Используют зондирование потока жидкости импульсами ультразвуковых колебаний (патент RU 2112231 С1, опубл. 27.05.1998). Поскольку хорошо разработана теория взаимодействия шарика с жидкостью, широко применяются шариковые методы. По способу измерения характеристик жидких сред, а именно объемного расхода и вязкости, и устройство для его реализации (патент RU 2379632 С1, опубл. 20.01.2010) применяют шарик в кольцевом потоке. Измерение вязкости в потоке жидкости используется в способе определения вязкости жидкости по патенту RU 2051372 С1, опубл. 27.12.1995. В этом варианте шарик закреплен на конце упругого рычага. Возможно формирование шарика в виде газового пузырька (патент RU 2390757 С1, опубл. 27.05.2010). Наиболее перспективным представляется автоколебательное движение шарика (патент RU 2373516 С2, опубл. 20.11.2009).Capillary methods are used. In a device for measuring the viscosity and density of a liquid (patent RU 147292 U1, published on November 10, 2014), the capillary is used in the oscillation mode. Fluid flow probing by pulses of ultrasonic vibrations is used (patent RU 2112231 C1, publ. 27.05.1998). Since the theory of the interaction of a ball with a liquid is well developed, ball methods are widely used. According to the method for measuring the characteristics of liquid media, namely the volumetric flow rate and viscosity, and the device for its implementation (patent RU 2379632 C1, publ. 20.01.2010), a ball is used in an annular flow. The measurement of viscosity in a liquid flow is used in the method for determining the viscosity of a liquid according to patent RU 2051372 C1, publ. 12/27/1995. In this embodiment, the ball is fixed at the end of the elastic lever. It is possible to form a ball in the form of a gas bubble (patent RU 2390757 C1, publ. 27.05.2010). The most promising is the self-oscillating movement of the ball (patent RU 2373516 C2, publ. 20.11.2009).
Известным устройством для измерения вязкости жидкостей свойственен общий недостаток - они, как правило, конструктивно и технологически сложны, что предполагает высокие трудозатраты как на этапе производства, так и при эксплуатации.Known devices for measuring the viscosity of liquids have a common drawback - they are usually structurally and technologically complex, which implies high labor costs both at the production stage and during operation.
В качестве прототипа принято устройство для определения вязкости жидкости по патенту RU 2263892 С2 МПК G01N 11/10, опубл. 10.11.2005 Бюл. №31. В описании изобретения к патенту конструкция устройства показана схематично. Имеется емкость 3 для исследуемой жидкости, с которой может взаимодействовать зонд (рабочее тело) 11. Привод перемещения зонда потенциального типа - используется ускорение сводного падения. В состав привода зонда входят шток 13 и экран 12. Управление приводом осуществляется посредством электромагнита 14. Регистратор параметров движения зонда представлен светодиодами 9,10. Предусмотрена система подогрева исследуемой жидкости. Выходным информационным параметром является время движения зонда на базовом участке. О свойствах жидкости судят по калибровочным графикам.As a prototype, a device for determining the viscosity of a liquid according to patent RU 2263892 C2 IPC G01N 11/10, publ. 10.11.2005 Bull. No. 31. In the description of the invention to the patent, the design of the device is shown schematically. There is a
Устройству-прототипу свойственны те же недостатки, что и аналогам.The prototype device has the same disadvantages as analogues.
Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение конструктивной и технологической сложности устройства для определения вязкости жидкости.The technical result of the proposed solution is to simplify the design and technological complexity of the device for determining the viscosity of a liquid.
Решаются задачи:Tasks are solved:
1. Разработка конструкции установки для определения вязкости жидкости, обеспечивающей низкие трудозатраты на этапах изготовления и эксплуатации.1. Development of the design of a device for determining the viscosity of a liquid, providing low labor costs at the stages of manufacture and operation.
2. Конструкция установки должна быть простой и технологичной.2. The design of the installation should be simple and technologically advanced.
3. Обоснование принимаемых технических решений.3. Justification of the adopted technical solutions.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке для определения вязкости жидкости, содержащей емкость для исследуемой жидкости, зонд, взаимодействующий с измеряемой жидкостью, привод перемещения зонда и регистратор параметров движения зонда, зонд выполнен в виде тонкостенных секторов цилиндрической формы, привод перемещения зонда выполнен в виде вращательного колебательного звена баланс-упругий подвес с магнитоэлектрической системой возбуждения автоколебаний, содержащей схему формирования импульсов привода, при этом зонд закреплен соосно на балансе в его нижней части.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation for determining the viscosity of a liquid containing a container for the investigated liquid, a probe interacting with the measured liquid, a probe movement drive and a probe movement parameter recorder, the probe is made in the form of thin-walled sectors of a cylindrical shape, the probe movement drive is made in in the form of a rotational oscillatory link, a balance-elastic suspension with a magnetoelectric system for excitation of self-oscillations, containing a circuit for generating drive pulses, while the probe is fixed coaxially on the balance in its lower part.
Конструкция установки для определения вязкости жидкости поясняется чертежами:The design of the installation for determining the viscosity of a liquid is illustrated by drawings:
Фиг. 1. Общий вид;Fig. 1. General view;
Фиг. 2. Осевой разрез датчика;Fig. 2. Axial section of the sensor;
Фиг. 3. Разрез А-А по фиг. 2;Fig. 3. Section A-A in FIG. 2;
Фиг. 4. Разрез Б-Б по фиг. 2;Fig. 4. Section B-B in Fig. 2;
Фиг. 5. Схема для расчета угла импульса;Fig. 5. Scheme for calculating the pulse angle;
Фиг. 6. Схема формирования импульсов привода.Fig. 6. Scheme of formation of drive pulses.
Принятые обозначенияAccepted designations
1. Основание.1. Foundation.
2. Емкость для исследуемой жидкости.2. Capacity for the investigated liquid.
3. Датчик.3. Sensor.
4. Зонд.4. Probe.
5. Кронштейн датчика.5. Sensor bracket.
6. Винты крепления датчика.6. Sensor fastening screws.
7. Винты крепления кронштейна 5.7. Bracket
8. Корпус датчика.8. Sensor body.
9. Баланс - инерционное тело колебательного звена.9. Balance - an inertial body of an oscillatory link.
10. Втулка баланса.10. Balance bushing.
11. Верхнее крыло баланса.11. Upper balance wing.
12. Нижнее крыло баланса.12. The lower wing of the balance.
13. Цанговый зажим баланса.13. Balance collet.
14. Упругий подвес.14. Elastic suspension.
15. Цанговый зажим корпуса.15. Body collet.
16. Постоянные магниты.16. Permanent magnets.
17. 18. Электрические катушки.17. 18. Electric coils.
19. Кронштейн системы возбуждения автоколебаний.19. Bracket for the self-oscillation excitation system.
20. 21. Накладки катушек.20. 21. Coil pads.
22. Винты накладок.22. Cover screws.
23. Электрический разъем.23. Electrical connector.
24. Винты крепления кронштейна 19.24. Bracket fastening screws 19.
25. Подшипник.25. Bearing.
26. Кронштейн подшипника.26. Bearing bracket.
27. Винты кронштейна 26.27. Bracket screws 26.
28. Защитный кожух.28. Protective cover.
Монтажной основой установки является основание 1, в небольшом углублении которого установлена емкость 2 для исследуемой жидкости. Емкость может иметь метку уровня. Над емкостью расположен датчик 3 с выступающим из его корпуса зондом 4. Зонд имеет метку (на чертеже не показано) глубины погружения . Пространственное положение датчика реализуется посредством кронштейна 5. Крепление датчика осуществляется винтами 6, а крепление кронштейна - винтами 7.The mounting basis of the installation is
Датчик выполнен в виде отдельной сборочной единицы, все его элементы смонтированы на корпусе 8 прямоугольного сечения Г-образной формы. Привод перемещения зонда 4 выполнен на основе вращательного колебательного звена баланс-упругий подвес. Сборочная единица баланс (инерционное тело) 9 содержит центральную магнитоприводную втулку 10, к которой прикреплены верхнее магнитоприводное крыло 11 в форме круга, нижнее магнитоприводное крыло 12 в форме перевернутой чаши и цанговый зажим 13 для крепления нижнего конца упругого подвеса 14. Упругий подвес представляет собой отрезок проволоки круглого сечения из материала с малым внутренним трением (узкой петлей механического гистерезиса). Верхний конец упругого подвеса закреплен в цанговом зажиме 15 корпуса датчика. Цанговые зажимы являются стандартными элементами, поэтому на фиг. 2 они показаны условно.The sensor is made in the form of a separate assembly unit, all its elements are mounted on a
Имеется магнитоэлектрическая система возбуждения автоколебаний баланса. К ней относятся диаметрально закрепленные с помощью клея на крыльях баланса две пары постоянных магнитов 16 осевой намагниченности. В целом баланс осеуравновешен. В магнитных зазорах баланса установлены бескаркасные плоские электрические катушки 17, 18. Катушки имеют одинаковые внешние диаметры. Одна катушка намотана бифилярно (в два провода) и содержит секцию Wu и секцию Wо, а вторая - только секцию Wи. Катушки входят в схему формирования импульсов привода (СФИП) - фиг. 6. Пространственное положение катушек обеспечивается с помощью кронштейна из электроизоляционного материала 19 - см. фиг. 3. Этот кронштейн совместно с другими элементами образует отдельную сборочную единицу. Катушки 17, 18 размещены в расточках концевых участков кронштейна и поджаты накладками 20, 21 с помощью винтов 22. Методом навесного монтажа на кронштейне установлены транзистор VT и конденсатор С СФИП. Внешнее электрическое соединение реализуется с помощью разъема 23. Кронштейн 19 крепится к корпусу 8 датчика винтами 24.There is a magnetoelectric system for excitation of balance self-oscillations. It includes two pairs of permanent magnets with 16 axial magnetization diametrically fixed with glue on the balance wings. In general, the balance is axially balanced. Frameless flat
При проектировании зонда необходимо иметь в виду обеспечение касательных напряжений в исследуемой жидкости. На фиг. 4 показано сечение зонда. Он представляет собой два сектора тонкостенной цилиндрической оболочки с высотой, превышающей расчетную глубину погружения . Кромки секторов притуплены. Зонд соединен с приводом перемещения, а именно с балансом. Учитывая форму этих элементов, зонд и нижнее крыло баланса следует выполнять в виде единой детали. К расчетным параметрам зонда относятся:When designing a probe, it is necessary to keep in mind the provision of shear stresses in the investigated liquid. In FIG. 4 shows a section of the probe. It consists of two sectors of a thin-walled cylindrical shell with a height exceeding the calculated immersion depth . The edges of the sectors are blunted. The probe is connected to the movement drive, namely to the balance. Given the shape of these elements, the probe and the lower balance wing should be made as a single piece. The design parameters of the probe include:
R - радиус оболочки;R is the radius of the shell;
α - угол сектора;α - sector angle;
h - толщина оболочки;h is the shell thickness;
- глубина погружения; - immersion depth;
S - общая площадь взаимодействия с измеряемой жидкостью.S is the total area of interaction with the measured liquid.
Учитывая, что R>>hGiven that R>>h
В датчике предусмотрена блокировка возможных по причине внешних возмущений маятниковых колебаний баланса, соответственно зонда. В нижней части упругого подвеса установлена втулка (подшипник) 25. Втулка представляет собой стандартную и широко распространенную в приборостроении опору из искусственных минералов (рубин, лейкосапфир) с оливированным отверстием. Втулка запрессована в отверстие кронштейна 26, который винтами 27 присоединен к корпусу 8 датчика.The sensor provides for the blocking of pendulum oscillations of the balance, respectively of the probe, possible due to external disturbances. A bushing (bearing) 25 is installed in the lower part of the elastic suspension. The bushing is a standard and widely used in instrumentation support made of artificial minerals (ruby, leucosapphire) with an olive hole. The sleeve is pressed into the hole of the
После монтажа функциональных элементов датчика устанавливается защитный кожух 28 из листового материала П-образной формы. Из соображений наглядности на фиг. 3 он показан условно пунктирной линией.After mounting the functional elements of the sensor, a
Расчетная стационарная амплитуда автоколебаний баланса, следовательно, зонда, реализуется уровнем электропитания Е схемы формирования импульсов привода (СФИП) - фиг. 6. При движении баланса по направлению ω (фиг. 5) в пределах угла импульса λ в обмотках катушек 17, 18 индуцируется ЭДС.The calculated stationary amplitude of self-oscillations of the balance, therefore, of the probe, is realized by the power supply level E of the drive pulse shaping circuit (SFIP) - FIG. 6. When the balance moves in the direction ω (Fig. 5) within the pulse angle λ, an EMF is induced in the
ЭДС обмотки освобождения Wо в векторной формеRelease winding emf W o in vector form
где - магнитная индукция в зазоре;where - magnetic induction in the gap;
- направление витка; - the direction of the coil;
- линейная скорость. - linear speed.
Концы обмотки Wо подключены так, что ео в пределах λ положительна. После прохождения положения равновесия изменяется направление витка и ЭДС меняет знак. Для транзистора VT принятий проводимости (n-р-n) положительная полуволна ЭДС открывает транзистор и по обмоткам импульса Wu1 и Wu2 проходит импульс тока, обеспечивающий подкачку энергии к колебательному звену. Катушки включены последовательно (фиг. 6), токи в них равны, следовательно, образуется пара сил, что исключает появление поперечной (маятниковой) силы. Возможный диапазон амплитуд φ автоколебанийThe ends of the winding W o are connected so that e o is positive within λ. After passing through the equilibrium position, the direction changes turn and the EMF changes sign. For a transistor VT of accepting conductivity (n-p-n), a positive half-wave of the EMF opens the transistor and a current pulse passes through the pulse windings W u1 and W u2 , which provides energy pumping to the oscillatory link. The coils are connected in series (Fig. 6), the currents in them are equal, therefore, a pair of forces is formed, which eliminates the appearance of a transverse (pendulum) force. Possible range of amplitudes φ of self-oscillations
Для определенности примем значение стационарной амплитуды φст=1 рад.For definiteness, we take the value of the stationary amplitude φ st =1 rad.
Поясним принцип выявления искомого параметра (динамической вязкости жидкости). Рассмотрим свойства системы.Let us explain the principle of revealing the required parameter (dynamic viscosity of a liquid). Consider the properties of the system.
Первым параметром колебательного звена является собственная частота fThe first parameter of the oscillatory link is the natural frequency f
где Т - период колебаний;where T is the period of oscillation;
ω - циклическая частота,ω - cyclic frequency,
здесь D - крутильная жесткость подвеса;here D is the torsional rigidity of the suspension;
J - момент инерции баланса.J - moment of inertia of the balance.
Энергетические свойства колебательного звена характеризуются величиной добротности QThe energy properties of the vibrational link are characterized by the value of the quality factor Q
гдеwhere
- колебательная энергия при амплитуде φ;- vibrational energy at amplitude φ;
Епот - энергия потерь за один период Т.E sweat is the energy loss in one period T.
Вместо величины добротности пользуются значением интегрального коэффициента трения hu Instead of the quality factor, the value of the integral friction coefficient h u is used
Значения величин hu или Q определяют экспериментально (Шарыгин Л.Н., Сорокин А.А. Автоколебательные системы в средствах измерения и контроля: учеб. Пособие. - Владимир: изд. Атлас, 2016. - 205 с. ISBN 978-5-903087-53-2). Для этого получают функцию выбега φ=f(t). Применительно к рассматриваемой установке регистрируют импульсы ЭДС ео обмотки Wо СФИП при отключенном электропитании Е. Из формулы (2) следует, что пиковое значение ео пропорционально амплитуде φThe values \u200b\u200bof h u or Q are determined experimentally (Sharygin L.N., Sorokin A.A. Self-oscillating systems in measurement and control tools: study guide. - Vladimir: ed. Atlas, 2016. - 205 pp. ISBN 978-5- 903087-53-2). To do this, get the run-out function φ=f(t). With regard to the installation under consideration, the EMF pulses e o of the winding W o SFIP are recorded with the power supply turned off E. It follows from formula (2) that the peak value e o is proportional to the amplitude φ
посколькуbecause the
Vmax=ωφrб,V max \u003d ωφr b ,
где rб - межосевое смещение магнитов 16. Значение коэффициента K - формула (9) - находят при φ=φст.where r b is the interaxial displacement of the
Формула (9) показывает, что в процессе эксплуатации установки при установлении нужного значения амплитуды автоколебаний баланса φст следует измерять максимальное значение ЭДС освобождения ео. Поскольку положительная полуволна eо несколько уменьшается за счет тока базы транзистора VT, предпочтительно пользоваться отрицательной полуволной.Formula (9) shows that during the operation of the installation, when establishing the desired value of the amplitude of self-oscillations of the balance φ st , the maximum value of the release EMF e o should be measured. Since the positive half-wave e o is somewhat reduced by the base current of the transistor VT, it is preferable to use a negative half-wave.
На функции выбега в окрестностях стационарной амплитуды φст берут два значения φ1>φст и φN<φст и вычисляют значение добротностиOn the run-out function in the vicinity of the stationary amplitude φ st , take two values φ 1 > φ st and φ N <φ st and calculate the quality factor
где N - количество периодов Т за время движения от амплитуды φ1 до амплитуды φN.where N is the number of periods T during the movement from the amplitude φ 1 to the amplitude φ N .
В соответствии с формулой (6) энергия потерь Eпот за один период Т колебаний составитIn accordance with formula (6), the loss energy E sweat for one period T of oscillations will be
За это время от источника энергии Е системы возбуждения передана энергияDuring this time, energy was transferred from the energy source E of the excitation system
где Iср - средний ток источника Е.where I cf is the average source current E.
Учитывая, что в исходном положении транзистор VT за счет нулевого смещения находится в режиме отсечки, то при больших значениях коэффициента передачи тока β транзистора форма импульсов тока близка к прямоугольной, тогдаTaking into account that in the initial position the transistor VT is in the cutoff mode due to zero bias, then at large values of the current transfer coefficient β of the transistor, the shape of the current pulses is close to rectangular, then
где Iт - амплитуда тока в импульсе;where I t is the amplitude of the current in the pulse;
tu - длительность импульса.t u - pulse duration.
В соответствии с формулами (11), (12) коэффициент полезного действия равенIn accordance with formulas (11), (12), the efficiency equals
Из формулы (13), (14) следует, что аттестовав значение коэффициента полезного действия достаточно при нахождении энергии потерь Eпот в процессе эксплуатации установки измерить среднее значение потребляемого тока Iср From formulas (13), (14) it follows that after certifying the value of the efficiency coefficient it is sufficient to measure the average value of the consumed current I cf when finding the energy losses E sweat during the operation of the installation
По результатам метрологической аттестации фиксируют основные параметры установки - J, D, ω, Т, , K, φст, , Q0, , . Параметрам, которые изменяются при измерении вязкости жидкости, присвоен верхний индекс 0. В спецификацию установки входят: измеритель среднего значения импульсного тока, источник регулируемого постоянного электропитания, измеритель ЭДС.Based on the results of metrological certification, the main parameters of the installation are fixed - J, D, ω, T, , K, φ st , , Q 0 , , . The parameters that change when measuring the viscosity of a liquid are assigned the superscript 0. The installation specification includes: a meter for the average value of the pulsed current, a regulated DC power supply, an EMF meter.
Пользуются установкой следующим образом:Use the setup as follows:
1. Наполняют емкость 2 исследуемой жидкостью, выдерживая уровень погружения зонда 4.1. Fill
2. Регулировкой уровня электропитания Е устанавливают значение стационарной амплитуды автоколебаний φст баланса. Контроль ведут по величине ео (отрицательная полуволна).2. By adjusting the power supply level E, the value of the stationary amplitude of self-oscillations φ st of the balance is set. The control is carried out according to the value of e o (negative half-wave).
3. Измеряют среднее значение тока Iср.3. Measure the average value of the current I cf.
4. По разности вычисляют Eпот, hu и находят величины их увеличения4. By difference calculate E sweat , h u and find the magnitude of their increase
Энергия равна работе сил вязкого трения в исследуемой жидкости.Energy is equal to the work of viscous friction forces in the investigated fluid.
5. Принимают модель жидкости и находят динамическую вязкость η. В монографии, цитируемой на с. 1 данного описания - см. с. 163 - для ньютоновской жидкости при колебательном методе измерения получено выражение для нахождения динамической вязкости η5. Accept the fluid model and find the dynamic viscosity η. In the monograph cited on p. 1 of this description - see p. 163 - for a Newtonian liquid with an oscillatory method of measurement, an expression was obtained for finding the dynamic viscosity η
где ρ - плотность жидкости;where ρ is the density of the liquid;
S - площадь зонда - см. формулу (1).S - probe area - see formula (1).
Таким образом, предлагаемая установка для определения вязкости жидкости за счет блочного исполнения конструктивно проста и высокотехнологична, что предполагает низкие трудозатраты при освоении в производстве. Процедура выявления параметров вязкого трения исследуемой жидкости не требует высокой квалификации оператора.Thus, the proposed installation for determining the viscosity of a liquid due to the block design is structurally simple and high-tech, which implies low labor costs during development in production. The procedure for revealing the parameters of viscous friction of the studied liquid does not require high qualification of the operator.
Устройство для определения вязкости жидкости, содержащее основание, на котором установлена ёмкость для исследуемой жидкости, зонд, взаимодействующий с исследуемой жидкостью, привод перемещения зонда и регистратор параметров движения зонда, отличается тем, что зонд выполнен в виде тонкостенных секторов цилиндрической формы, привод перемещения зонда выполнен в виде вращательного колебательного звена баланс-упругий подвес с магнитоэлектрической системой возбуждения автоколебаний, содержащей схему формирования импульсов привода, при этом зонд закреплен соосно на балансе в его нижней части, а регистратор параметров движения зонда выполнен в виде измерителя параметров электропитания схемы формирования импульсов привода.A device for determining the viscosity of a liquid, containing a base on which a container for the test liquid is installed, a probe interacting with the test liquid, a drive for moving the probe and a recorder for the parameters of the movement of the probe, is characterized in that the probe is made in the form of thin-walled sectors of a cylindrical shape, the drive for moving the probe is made in the form of a rotational oscillatory link, a balance-elastic suspension with a magnetoelectric system for excitation of self-oscillations, containing a circuit for generating drive pulses, while the probe is fixed coaxially on the balance in its lower part, and the recorder of the movement parameters of the probe is made in the form of a power supply parameters meter for the drive pulse formation circuit.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215504U1 true RU215504U1 (en) | 2022-12-15 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94021788A (en) * | 1995-06-08 | 1996-04-10 | Ивановский Инженерно-Строительный Институт | Method of measurement of viscosity and density of liquid |
RU94015864A (en) * | 1994-04-28 | 1996-08-10 | Ивановский Инженерно-Строительный Институт | Method of measurement of viscosity and density of liquid |
RU147292U1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт белка Российской академии наук (ИБ РАН) | DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY AND LIQUID DENSITY |
JP6109613B2 (en) * | 2013-03-22 | 2017-04-05 | テイ・エス テック株式会社 | Brake device |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94015864A (en) * | 1994-04-28 | 1996-08-10 | Ивановский Инженерно-Строительный Институт | Method of measurement of viscosity and density of liquid |
RU94021788A (en) * | 1995-06-08 | 1996-04-10 | Ивановский Инженерно-Строительный Институт | Method of measurement of viscosity and density of liquid |
JP6109613B2 (en) * | 2013-03-22 | 2017-04-05 | テイ・エス テック株式会社 | Brake device |
RU147292U1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт белка Российской академии наук (ИБ РАН) | DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY AND LIQUID DENSITY |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2865201A (en) | Gyroscopic mass flowmeter | |
CN102741677B (en) | The apparatus and method of the effective material parameter of a kind of fluid mechanics for measuring fluid | |
RU2297600C2 (en) | Method of measuring parameters of fluid flowing inside pipe, measuring converter, and measuring device | |
EP0332612A1 (en) | Ferromagnetic drive and velocity sensors for a coriolis mass flow rate meter. | |
RU2277706C2 (en) | Viscosity meter and method for determining viscosity of a substance | |
CN113242960B (en) | Coriolis mass flowmeter | |
US2358374A (en) | Apparatus for determining physical properties of fluids | |
RU215504U1 (en) | Device for determining the viscosity of a liquid | |
RU2419781C2 (en) | Vibro viscosimetric transducer | |
CN103941756A (en) | Non-contact active control method for vibration of micro thrust measurement system | |
US3177705A (en) | Apparatus for determining viscosity of materials | |
US2819610A (en) | Viscosimeter probe | |
US4321535A (en) | Apparatus for measuring dynamic magnetostriction using accelerometers | |
CN113804284B (en) | Vibration displacement measuring method of vibration type viscoelastic sensor | |
RU169441U1 (en) | VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING ENVIRONMENTAL PARAMETERS | |
JPS5915837A (en) | Viscosity measuring apparatus for high temperature fluid | |
US3286507A (en) | Pendulum densitometer | |
CN208476863U (en) | A kind of experimental rig measuring core sample shear wave velocity | |
RU215195U1 (en) | Installation for determining the viscosity of gases | |
CN2129411Y (en) | Frequency modulation fluid densimeter | |
SU612160A1 (en) | Vibration-type viscosimeter | |
JP4022622B2 (en) | Torque detector for rotational viscometer | |
US2891403A (en) | Specific gravity meter | |
CN109579973A (en) | A kind of vibrating speed sensors sensitivity coefficient method of calibration | |
RU189049U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE VISCOSITY OF MOTOR OIL AND CONTROL OF ITS CAPACITY |