RU86011U1 - Бироторный вискозиметр - Google Patents

Бироторный вискозиметр Download PDF

Info

Publication number
RU86011U1
RU86011U1 RU2009116879/22U RU2009116879U RU86011U1 RU 86011 U1 RU86011 U1 RU 86011U1 RU 2009116879/22 U RU2009116879/22 U RU 2009116879/22U RU 2009116879 U RU2009116879 U RU 2009116879U RU 86011 U1 RU86011 U1 RU 86011U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
motors
control unit
well
microcontroller
viscometer
Prior art date
Application number
RU2009116879/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Фёдорович Яцун
Евгений Николаевич Политов
Максим Сергеевич Нефёдов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет"
Priority to RU2009116879/22U priority Critical patent/RU86011U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU86011U1 publication Critical patent/RU86011U1/ru

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

Бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, две оптопары с открытым оптическим каналом, работающие на просвет, перфорированные диски, устройство ввода для задания режима работы, жидкокристаллический индикатор, необходимый для отображения результатов измерений, блок управления двигателями постоянного тока, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электромагнитную муфту и блок управления ей, а также привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра по высоте, включающий двигатель постоянного тока и шариковинтовую передачу.

Description

Полезная модель относится к приборам для определения реологических свойств жидких сред и может использоваться в химической, пищевой, автомобильной, промышленности, медицине.
Предлагаемая полезная модель относится к типу ротационных вискозиметров, представляющих собой два коаксиальных цилиндра, при этом вязкость жидкости является функцией момента сопротивления вращению.
Известен ротационный вискозиметр дифференциального типа, содержащий внутренний цилиндр, помещенный в исследуемую жидкость, заполняющую наружный цилиндр, соосный с внутренним, причем оба цилиндра приводятся во вращение от двигателя постоянного тока, при этом момент сопротивления измеряется посредством системы датчиков Холла с встроенными магнитами [1].
Недостатком данного устройства является сложность системы измерения сопротивления среды.
Известен также бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, три оптопары с открытым оптическим каналом, усилители мощности сигналов, фазовый детектор, фильтр низких частот, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, а поверхность цилиндров представляет собой чередование светлых и темных полос [2].
Недостатком данного устройства является невысокая точность определения скорости вращения двигателей, сложность аппаратной реализации алгоритма определения момента сопротивления, а также повышенные требования к изготовлению цилиндров.
Известен также бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, оптоэлектронную систему на базе оптопар с открытым оптическим каналом, работающих на просвет, блок управления двигателями, микроконтроллер, устройство ввода, которое используется для задания скорости и направления вращения двигателей при работе устройства в автономном режиме, LCD дисплей, отображающий действительные значения скоростей цилиндров и момента сопротивления среды, при этом крутящий момент от двигателя к наружному цилиндру передается посредством упругого элемента. [3]
Недостатком данного устройства является узкий диапазон измеряемой вязкости и недостаточная точность измерений.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей прибора (расширение диапазона измерения вязкости) и упрощение схемы измерения скорости двигателей при обеспечении высокой точности и измерений.
Поставленная задача решается тем, что бироторный вискозиметр представляет собой систему из двух коаксиальных роторов-цилиндров, каждый из которых приводится во вращение от двигателя постоянного тока, содержит оптоэлектронную систему на базе оптопар с открытым оптическим каналом, работающих на просвет, блок управления двигателями, микроконтроллер, устройство ввода, которое используется для задания скорости и направления вращения двигателей при работе устройства в автономном режиме, а также дополнительно содержит электромагнитную муфту с блоком управления, при этом крутящий момент от двигателя к наружному цилиндру передается посредством электромагнитной муфты и упругого элемента.
Бесконтактная оптоэлектронная измерительная схема позволяет определить частоту вращения каждого ротора и момент сопротивления вращению, который является функцией угла закручивания упругого элемента.
На фиг.1 приведена принципиальная схема вискозиметра.
Вискозиметр содержит наружный цилиндр 1, заполненный исследуемой средой 2, приводимый во вращение посредством реверсивного двигателя постоянного тока 3, упругой муфты 4 и электромагнитной муфты 5, и внутренний цилиндр 6, приводимый во вращение от двигателя постоянного тока 7. Двигатели крепятся к общему основанию (на схеме условно не показано).
На вал двигателя 3, а также на торцевые поверхности электромагнитной муфты 5 и цилиндра 6 насажены перфорированные диски, соответственно 8, 9 и 10.
Диски 8 и 9 вращаются в зазоре между излучателем и приемником оптопары 11, работающей на просвет и служащей для определения угла закручивания упругого элемента 4 и угловой скорости вращения наружного цилиндра 1. Диск 10 вращается в зазоре открытой оптопары 12, служащей для определения угловой скорости вращения внутреннего цилиндра 6. Оптопары 11 и 12 состоят из излучающего диода и фотоприемника ИК-диапазона.
Сигналы с приемников оптопар 11 и 12 поступают на входные линии микроконтроллера 13, который осуществляет расчет основных параметров (текущих значений угловых скоростей роторов и момента сопротивления), управление двигателями при помощи стандартного блока управления двигателями постоянного тока 14, а также управление электромагнитной муфтой 5 при помощи блока управления электромагнитной муфтой 15. Для формирования задающих параметров служит устройство ввода 16.
Оптопары 11, 12, микроконтроллер 13, блоки управления 14, 15, устройство ввода 16 и ЖК индикатор 17 коммутируются с блоком питания 18.
Алгоритм измерения угловой скорости внутреннего цилиндра следующий. На внутреннем цилиндре 6 укреплен диск 10 с k прорезями, выполняющий функцию прерывателя светового потока оптопары 12. В результате вращения цилиндра 6 наблюдается 2k смен уровня освещенности оптического датчика 12. Полученный в цифровой форме сигнал обрабатывается программными средствами в микроконтроллере 13; при этом вычисляется количество импульсов на нулевом и единичном уровнях в определенном временном интервале с использованием сигнала от встроенного генератора тактовой частоты в качестве эталона времени. Результатом обработки исходного сигнала является текущие значения скорости вращения двигателя, отображаемые на ЖКИ 17.
Измерительная система наружного цилиндра 1 представляет собой два перфорированных диска 8 и 9, один из которых соединен непосредственно с валом двигателя 3, а другой с наружным цилиндром через упругий элемент 4 и электромагнитную муфту 5, вращающихся в зазоре открытой оптопары 11. Диски 8 и 9 первоначально установлены таким образом, что их прорези совпадают. Вследствие вязкости исследуемой среды при вращении цилиндра 1 происходит деформация (закручивание) упругого элемента муфты 4. В результате изменяется скважность сигналов, получаемых с приемника оптопары 11. По характеру изменения скважности импульсов можно судить о деформации упругого элемента 4, которая, в свою очередь, зависит от момента сопротивления среды. Электромагнитная муфта 5 позволяет создавать крутящий момент, противодействующий моменту сопротивления среды, что позволяет не допускать критических деформаций упругого элемента 4. Также это позволит расширить диапазон измеряемых вязкостей и точность измерений.
Результатом обработки исходного сигнала является текущие значения скорости вращения двигателя, момента сопротивления, корректирующего момента, отображаемые на ЖКИ 17, а также массив значений, отражающий длительность освещенного и неосвещенного состояния оптических датчиков 11 и 12, хранящийся в памяти ПЗУ микроконтроллера.
Микроконтроллер 13, имеющий обратную связь с двигателями 1 и 2, запрограммирован на различные режимы работы и может проводить комплекс непрерывных измерений в широком диапазоне скоростей вращения обоих цилиндров.
Основным условием измерения момента сопротивления является постоянство скоростей вращения роторов, реализуемое использованием блока управления двигателями постоянного тока, который преобразует управляющие сигналы от микроконтроллера, сформированные на основе сравнения текущих значений скорости с заданными.
Привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра 6 по высоте состоит из двигателя 19, закрепленного на общем основании с двигателем 3, и шариковинтовой передачи 22. Данный механизм служит для вертикального перемещения платформы 20 с двигателем 7 вдоль направляющей 21. Для ограничения перемещения платформы 20 служат датчики конечного положения 23. Такой механизм подъемника позволяет исследовать зависимость момента сопротивления среды в зависимости от глубины погружения внутреннего ротора в жидкость, а также беспрепятственно производить смену исследуемых образцов и экономить время, автоматизируя этот процесс.
Предлагаемая конструкция бироторного вискозиметра позволяет существенно расширить диапазон измеряемых величин и повысить точность измерений.
Используемые источники
1. Патент на полезную модель №36527, кл. G01N 11/00. 2004 г.
2. Патент на полезную модель №43648 Россия, МКИ G01N 11. 2005 г.
3. Патент на полезную модель №63532 Россия, МКИ G01N 11, 2007.

Claims (1)

  1. Бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, две оптопары с открытым оптическим каналом, работающие на просвет, перфорированные диски, устройство ввода для задания режима работы, жидкокристаллический индикатор, необходимый для отображения результатов измерений, блок управления двигателями постоянного тока, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электромагнитную муфту и блок управления ей, а также привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра по высоте, включающий двигатель постоянного тока и шариковинтовую передачу.
    Figure 00000001
RU2009116879/22U 2009-05-04 2009-05-04 Бироторный вискозиметр RU86011U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) 2009-05-04 2009-05-04 Бироторный вискозиметр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) 2009-05-04 2009-05-04 Бироторный вискозиметр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU86011U1 true RU86011U1 (ru) 2009-08-20

Family

ID=41151690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) 2009-05-04 2009-05-04 Бироторный вискозиметр

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU86011U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015187062A3 (ru) * 2014-06-05 2016-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "АНГИОСКАН ИНТЕЛС" Устройство для реологического анализа крови

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015187062A3 (ru) * 2014-06-05 2016-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "АНГИОСКАН ИНТЕЛС" Устройство для реологического анализа крови

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101655438B (zh) 流体流变特性和粘度测量仪
CN105928833B (zh) 一种同轴圆筒流变仪流变测试数据的修正方法
CN2783315Y (zh) 数显式旋转粘度计
CN103090834B (zh) 齿轮系侧隙测量装置及其测量方法
WO2008091120A1 (en) Mixed-flow rheometer
GB2431008A (en) System and method for enhanced measurement of rheological properties
RU86011U1 (ru) Бироторный вискозиметр
CN202083610U (zh) 便携式旋转粘度计
CN104458762B (zh) 基于数字光纤传感器的abs齿圈质量检测方法
CN201000452Y (zh) 锥板式速度衰减血液粘度测量装置
RU63532U1 (ru) Бироторный вискозиметр
CN105378490B (zh) 用于变速器的转速测量装置和用于测量转速的方法
CN204154427U (zh) 动态旋转阻尼力矩测量装置
CN106596343B (zh) 高压旋转式粘度计
CN104359796A (zh) 一种液体粘度测量系统
CN203705045U (zh) 共振仪相位差测量装置
CN207198188U (zh) 一种新型转速表校准装置
CN101464243B (zh) 一种稠度测量和控制方法
CN202485656U (zh) 齿轮系侧隙测量装置
CN206161209U (zh) 一种输出轴力矩检测系统
CN204719210U (zh) 电机转子智能偏摆测试系统
RU43648U1 (ru) Бироторный вискозиметр
CN211697851U (zh) 电机转速测量装置
CN104931880A (zh) 电机转子智能偏摆测试系统
RU2814425C1 (ru) Ротационный вискозиметр

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090926