RU2241975C2 - Device for measuring viscosity - Google Patents
Device for measuring viscosity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241975C2 RU2241975C2 RU2002104149/28A RU2002104149A RU2241975C2 RU 2241975 C2 RU2241975 C2 RU 2241975C2 RU 2002104149/28 A RU2002104149/28 A RU 2002104149/28A RU 2002104149 A RU2002104149 A RU 2002104149A RU 2241975 C2 RU2241975 C2 RU 2241975C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- generator
- jet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для бесконтактного пневматического измерения вязкости жидких сред, и может найти применение в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for non-contact pneumatic measurement of the viscosity of liquid media, and can find application in automatic control systems and technological processes in various industries.
Известно устройство для измерения вязкости (Авторское свидетельство СССР №600419. Устройство для определения вязкости жидкостей / М.М.Мордасов, В.М.Тютюнник, В.Д.Рязанцев, В.Л.Бараев // Открытия. Изобретения - 1978, №12), содержащее измерительный сосуд с капилляром, измеритель времени истечения, дозирующее устройство, вторичный прибор, при этом измеритель времени истечения выполнен в виде преобразователя силы, вход которого соединен посредством газоподводящей трубки с измерительным сосудом, а выход подключен к соответствующим камерам элементов сравнения, в другие камеры которых подключены задатчики давления, при этом выходы элементов сравнения соединены с входами пневматического триггера, присоединенного своим выходом к входу вторичного прибора и к камере управления пневмореле, в сопла которого поданы давления различного уровня, а выход реле соединен с газоподводящей трубкой измерительного сосуда.A device for measuring viscosity is known (USSR Author's Certificate No. 600419. Device for determining the viscosity of liquids / M.M. Mordasov, V. M. Tyutyunnik, V. D. Ryazantsev, V. L. Baraev // Discovery. Inventions - 1978, No. 12), containing a measuring vessel with a capillary, an expiration time meter, a dosing device, a secondary device, the expiration time meter is made in the form of a force transducer, the input of which is connected by means of a gas supply tube to the measuring vessel, and the output is connected to the corresponding cells of the elements comparison, in other chambers of which pressure adjusters are connected, while the outputs of the comparison elements are connected to the inputs of the pneumatic trigger connected to the input of the secondary device and to the control chamber of the pneumatic relay, the nozzles of which are supplied with pressures of various levels, and the relay output is connected to the gas supply pipe of the measuring vessel.
Недостатком такого устройства является наличие контакта с контролируемой жидкостью.The disadvantage of this device is the presence of contact with a controlled fluid.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для измерения вязкости (Авторское свидетельство СССР №1430828. Устройство для измерения вязкости / М.М.Мордасов, В.И.Гализдра, Д.А.Дмитриев // Открытия. Изобретения. - 1988, №38), содержащее струйную трубку, расположенную над поверхностью контролируемой жидкости, измеритель частоты колебаний, в центре торца которого установлена струйная трубка, генератор и измерительную схему, состоящую из последовательно соединенных детектора, фильтра нижних частот, формирователя импульсов и частотомера, при этом измеритель частоты колебаний выполнен в виде двухобкладочного одностороннего емкостного преобразователя, внутренняя обкладка которого заземлена, а внешняя подключена через разделительную емкость к потенциальному выходу генератора и к выходу детектора, причем обкладки одностороннего емкостного преобразователя расположены одна относительно другой с зазором, уменьшающимся к центру.Closest to the proposed technical essence is a device for measuring viscosity (USSR Author's Certificate No. 1430828. A device for measuring viscosity / M.M. Mordasov, V.I. Galizdra, D.A. Dmitriev // Discovery. Inventions. - 1988, No. 38), containing a jet tube located above the surface of the controlled fluid, an oscillation frequency meter, in the center of the end of which there is a jet tube, a generator and a measuring circuit consisting of a series-connected detector, a low-pass filter, an impulse driver pulses and a frequency meter, while the oscillation frequency meter is made in the form of a double-sided one-sided capacitive transducer, the inner lining of which is grounded, and the external is connected through a dividing capacitance to the potential output of the generator and to the output of the detector, and the plates of the single-sided capacitive transducer are located one relative to the other with a gap decreasing to the center.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является невозможность измерения высоковязких сред, для которых автоколебательное взаимодействие струи газа с жидкостью не является характерным. Кроме этого на стабильность возникающих автоколебаний поверхности углубления, образованного действием струи газа, влияет однородность контролируемой среды.The disadvantage of the device adopted for the prototype is the inability to measure highly viscous media for which the self-oscillating interaction of a gas stream with a liquid is not characteristic. In addition, the stability of arising self-oscillations of the surface of the recess formed by the action of a gas jet is affected by the uniformity of the controlled medium.
Технической задачей изобретения является повышение точности измерений, а также расширение области применения.An object of the invention is to increase the accuracy of measurements, as well as expanding the scope.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что устройство для измерения вязкости, содержащее струйную трубку, вход которой соединен через задатчик давления и манометр с линией питания сжатым воздухом, расположенную над поверхностью контролируемой жидкости, над углублением на поверхности жидкости, которое образуется от вытекающей из струйной трубки струи газа, расположен чувствительный элемент, выход которого соединен с входом измерительной схемы, выход которой подключен к входу блока управления, частотомер, при этом на входе струйной трубки дополнительно установлен генератор пневматических импульсов управляемой частоты, вход которого соединен с блоком управления, а выход подключен к частотомеру.The stated technical problem is achieved due to the fact that the device for measuring viscosity, containing a jet tube, the input of which is connected via a pressure regulator and a manometer to a compressed air supply line located above the surface of the controlled fluid, above the recess on the surface of the fluid, which is formed from the jet a gas jet tube, a sensitive element is located, the output of which is connected to the input of the measuring circuit, the output of which is connected to the input of the control unit, a frequency meter, while the inlet of the jet tube is additionally equipped with a pneumatic pulse generator of controlled frequency, the input of which is connected to the control unit, and the output is connected to the frequency meter.
На фиг.1 представлена схема устройства для измерения вязкости; на фиг.2 приведена амплитудно-частотная характеристика системы “струя газа - жидкость”.Figure 1 presents a diagram of a device for measuring viscosity; figure 2 shows the amplitude-frequency characteristic of the system "gas stream - liquid".
Устройство для измерения вязкости состоит из струйной трубки 1, вход которой соединен с входом 2 пневматического генератора управляемой частоты 3, выход которого подключен к выходу задатчика 4 давления и манометру 5. На поверхности жидкости 6 от действия струи газа, вытекающей из струйной трубки 1, образуется углубление 7. Над углублением 7 расположен чувствительный элемент 8, выход которого соединен с входом измерительной схемы 9. Выход измерительной схемы 9 подключен к входу блока управления 10, выход которого соединен с входом 11 управления пневматического генератора управляемой частоты 3. Выход 2 генератора управляемой частоты 3 соединен с частотомером 12.A device for measuring viscosity consists of a jet tube 1, the input of which is connected to the input 2 of a pneumatic generator of controlled frequency 3, the output of which is connected to the output of the pressure setter 4 and pressure gauge 5. On the surface of the liquid 6 from the action of a gas jet flowing from the jet tube 1, is formed recess 7. Above recess 7 is a sensing element 8, the output of which is connected to the input of the measuring circuit 9. The output of the measuring circuit 9 is connected to the input of the control unit 10, the output of which is connected to the control input 11 eumatic generator of controlled frequency 3. Output 2 of controlled frequency generator 3 is connected to frequency counter 12.
Устройство для измерения вязкости работает следующим образом.A device for measuring viscosity works as follows.
Пуск измерительного устройства осуществляется путем подачи сжатого воздуха на вход. В начальный момент времени на выходе генератора управляемой частоты 3 формируется пневматический сигнал в виде струи, скорость газа в которой изменяется по гармоническому закону с минимальной частотой fmin. Струя газа выходит из струйной трубки 1 и набегает на поверхность контролируемой жидкости 6, образуя на последней углубление 7. Объем углубления 7 в начальный момент времени изменяется от V7=0 до V7=Vmin.The measuring device is started by supplying compressed air to the inlet. At the initial moment of time, a pneumatic signal is generated in the form of a jet at the output of the controlled frequency generator 3, the gas velocity in which changes according to the harmonic law with a minimum frequency f min . A gas jet leaves the jet tube 1 and runs onto the surface of the controlled fluid 6, forming a recess 7 on the last. The volume of the recess 7 at the initial time varies from V 7 = 0 to V 7 = V min .
Изменение объема углубления 7 воспринимается чувствительным элементом 8, на его выходе при этом формируется сигнал, огибающая которого пропорциональна этому изменению. Высокочастотное напряжение, модулированное по амплитуде по закону изменения объема углубления 7, поступает на вход измерительной схемы 9. На выходе измерительной схемы выделяется низкочастотная огибающая высокочастотного входного напряжения.The change in the volume of the recess 7 is perceived by the sensitive element 8, at the same time a signal is generated at its output, the envelope of which is proportional to this change. The high-frequency voltage, modulated in amplitude according to the law of changing the volume of the recess 7, is fed to the input of the measuring circuit 9. At the output of the measuring circuit, a low-frequency envelope of the high-frequency input voltage is allocated.
Низкочастотный сигнал поступает на вход блока управления 10, который вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на вход 11 генератора управляемой частоты 3, под действием которого производится увеличение частоты колебаний скорости газа в струе.The low-frequency signal is fed to the input of the control unit 10, which generates a control signal supplied to the input 11 of the controlled frequency generator 3, under the influence of which the frequency of the gas velocity in the jet increases.
Увеличение частоты до некоторого значения f1 не приводит к изменению амплитуды колебаний поверхности углубления 7. Как только частота колебаний газовой струи на выходе генератора 3 станет больше некоторого значения f1 (фиг.2), амплитуда Am колебаний поверхности углубления 7 начнет уменьшаться и при частоте f2 станет минимальной, т.е. Аm→ 0.An increase in the frequency to a certain value of f 1 does not lead to a change in the amplitude of oscillations of the surface of the recess 7. As soon as the frequency of oscillations of the gas stream at the output of the generator 3 becomes greater than a certain value of f 1 (Fig. 2), the amplitude A m of oscillations of the surface of the recess 7 begins to decrease and, when frequency f 2 will become minimal, i.e. And m → 0.
Блок управления 10 формирует сигнал U10=1 при условии, что амплитуда колебаний поверхности углубления 7 больше или равна заданной амплитуде колебаний Аm≥ Аm зад. При достижении заданного значения Am зад формируется U10=0, и изменение частоты колебаний газового потока прекращается. Частотомером 12 измеряется частота f при которой Am=Am зад.The control unit 10 generates a signal U 10 = 1, provided that the amplitude of the oscillations of the surface of the recess 7 is greater than or equal to the specified amplitude of the oscillations A m ≥ A m ass . When the set value A m is reached, the ass is formed U 10 = 0, and the change in the frequency of oscillations of the gas flow stops. Frequency counter 12 measures the frequency f at which A m = A m ass .
Предложенное устройство для измерения вязкости жидких сред позволяет обеспечить высоконадежный бесконтактный контроль высоковязких сред.The proposed device for measuring the viscosity of liquid media allows you to provide highly reliable non-contact control of highly viscous media.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002104149/28A RU2241975C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | Device for measuring viscosity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002104149/28A RU2241975C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | Device for measuring viscosity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002104149A RU2002104149A (en) | 2003-10-20 |
| RU2241975C2 true RU2241975C2 (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=34387020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002104149/28A RU2241975C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | Device for measuring viscosity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241975C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215195U1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Installation for determining the viscosity of gases |
-
2002
- 2002-02-14 RU RU2002104149/28A patent/RU2241975C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215195U1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Installation for determining the viscosity of gases |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5003810A (en) | Fluid meter | |
| US7296482B2 (en) | Flowmeter | |
| JPH01206219A (en) | Fluid measuring apparatus | |
| US4142401A (en) | Gage | |
| FI102783B (en) | A method for linearizing a flow rate sensor and a linearized flow rate measuring apparatus | |
| US5537860A (en) | Fluid sensor including substantially linear flow resistor | |
| GB2057141A (en) | Method and apparatus for sensing fluid flow | |
| RU2241975C2 (en) | Device for measuring viscosity | |
| JPH0682281A (en) | Vortex flowmeter | |
| Weyer et al. | Development and testing of techniques for oscillating pressure measurements especially suitable for experimental work in turbomachinery | |
| US20230022150A1 (en) | Method for operating a flow measuring point for media having at least one liquid phase | |
| RU2323430C1 (en) | Mode of controlling over physical-chemical properties of liquid and arrangement for its realization | |
| SU1430828A1 (en) | Apparatus for measuring viscosity | |
| RU2357807C1 (en) | Pneumatic acoustic transducer | |
| RU1824537C (en) | Device for measuring physical-mechanical properties of liquids | |
| RU2244265C1 (en) | Jet self-excited oscillator flowmeter-counter | |
| SU1151826A1 (en) | Device for measuring substance volume in vessel | |
| US4481811A (en) | Measurement of fluid oscillation amplitude | |
| RU2135981C1 (en) | Device measuring surface stretching of liquid | |
| RU2188395C2 (en) | Level alarm | |
| SU496465A1 (en) | Method of measuring fluid flow | |
| Coulthard et al. | Vortex wake transit time measurements for flow metering | |
| CN112556763A (en) | Vortex street flowmeter and flow measuring method thereof | |
| SU901907A1 (en) | Jet device for measuring dust-bearing gas flow speed | |
| RU2156968C1 (en) | Device measuring surface tension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |