SU1049787A1 - Фотоэлектрическое устройство дл измерени в зкости жидкости - Google Patents

Abstract

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее капилл рный вискозиметр с двум  рисками дл  ограничени  объе- ма, осветитель, фотоэлектрические : . регистраторы моментов,, дбстижени  мениском исследуемой жидкости рисок и измеритель временных интервалов, о л и ч а ю щ е ее   тем, что, с целью повьиени  точности, каждый из регистраторов выполнен в виде светоделител  и двух фотоприемников , пол  зрени  .которих симметрич .но расположёны относительно рисок, в устройство введены коммутатор, два вычитающих устройства, удвоитель напр жени , пороговый элемент, нульорган , логическа  схема И, триггер и схема управлени  коммутатором, при этом выходы фотоприемников через коммутатор попарно подключены к входам первого вычитающего устройства, выход которого соединен с входами порогового устройства и удвоител  напр жени , входы второго вычитающего „устройства подключены к выходу удвоител  напр жени  и через коммутатор к Фотоприемнику, поле зрени.  которого расположено выше риски, огра .ничивающей уровень истечени , выход (П второго вычитающего устройства.через нуль-орган св зан с одним из входов логической схемы И, к второму входу которой подключен выход порогового устройства, а выход логической схемы И подключен к измерителю временных интервалов и триггеру, выход КОо ТОРОГО соединен со схемой управлени  4 коммутатором. :о --1 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  измерени  кинематической в зкости жидкости с помощью капилл рного вискозиметра. Известно фотоэлектрическое устройство дл  измерени  в зкости, в котором дл  измерени  времени истечени  калиброванного объема жидкости используютс  два фотопри-емника, формирующих сигналы запуска и остановки измерител  временных интервалов . Дл  локализации места срабатывани  фотоприемников вблизи рисок fca поверхности вискозиметра нанос т с  два экрана со щелевыми диафрагоМами fl J. Недостатками устройства  вл ютс  неудобство его практического использовани  из-за необходимости нанесени экранов со щелевыми диафрагмами на поверхность вискозиметра, а также ни ка  точность измерени . Наиболее близким к. изобретению по технической сущности  вл етс  фотоэлектрическое устройство дл .измерени  в зкости, содержащее размещенный ,в термостате капилл рный вискозиметр , снабженный двум  рисками, ог раничивающими объем вытекающей жидкости , осветитель, выполненный в виде источника света и световодов, два фотоэлектрических регистратора, выполненных .в -виде совокупности щелевых диафрагм световодов и фотоприемников , два формировател  импуль сов , подключенные к выходам фотоприемников , и измеритель временных интервалов , входы которого св заны с выходами формирователей С2 J. Недостатком устройства  вл етс  мала  точность измерени  времени истечени  жидкости. Это обусловлено различием чувствительностей фотоприемников , различием их освещенное- тей в моменты регистрации и вестабильностью порогов срабатывани  формирователей , а также неточностью визуального наведени  щелей на риск Каким образом, суммарна  погрешность измерени  времени истечени  может достигать 0,1%, что существен но больше остальных погрешностей образцовых вискозиметров. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  кинематической в зкости . Цель достигаетс  тем, что в фото электрическом устройстве дл  измефени  кинематической в зкости жидкости , содержащем капилл рный виско зиметр с двум  рисками дл  ограниче Мн  объема, осветитель, фотоэлектри ческие регистраторы моментов достижени  мениском исследуемой жидкости рисок и измеритель временных интервалов , каждый из регистраторов выполнен в виде светоделител  и двух фотоприемников пол  зрени  которых симметри чно расположены относительно рисок,в устройство введены коммутатор , два В1 читающих устройства, удвоитель напр жени , пороговый элемент , нуль-орган, логическа  схема И, триггер и схема управлени  коммутатором , при этом выходы фотоприемников через коммутатор попарно подключены к входам первого вычитак«цего устройства, выход которого соединен с входами порогового устройства и удвоител  напр жени , входы второго вычитающего устройства подключены к выходу -удвоител  напр жени  и через коммутатор к фотоприемнику, поле зрени  которого расположено выше риски , ограничивающей уровень истечени  выход второго вычитающего устройства через нуль-орган св зан с одним из входов логической схемл И, к второму входу которой подключен выход порогового устройства, а выход логической схемы И подключен к измерителю , временных интервалов и триггеру, выход которого соединен со схемой управл ю11№1х коммутаторов. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - конструкци  светоделител . Устройство содержит помещенный в термостат 1 капилл рный вискозиметр 2с двум  рисками 3 и 4, осветитель, выполненный в виде источника 5 света и световодов 6 , два фотоэлектрических регистратора, выполненные в виде совокупности светоделителей 7 и 8- и пар фотоцриемников 9, 10 и 11, 12, пол  зрени  которых расположены си.мметрично выше и ниже рисок 3и 4, коммутатор 13, входы .которого (вх. 1, вх. 2, вх. 3 и вх. 4 Jподключены к выходам фотоприемников 9-12, первое вычитающее устройство 14,входы которого соединены с пер- . вым ,(вых. 1) и вторым выходом (вых.2 коммутатора 13, пороговый элемент 15,удвоит1ель 16 напр жени , входы которых соединены с выходом первого вычитающего устройства 14, второе вычитающее устройство 17, первый вход которого подключен к третьему выходу {вых. 3) коммутатора 13, а второй вход соединен с выходом удвоител  16 напр жени , нуль-орган 18, вход которого подключен к выходу второго вычитающего устройства 17, логическую схему И 19 два входа которой соединены соответственно с выходами нуль-органа 18 и порогового устройства 15, триггер 20, счетный вход которого соединен с выходом логической схемы И 19, схему управлени  коммутатором 21, вход которой подключен к выходу триггера 20, и измеритель 22 временных интервалов.

вход которого соединен с выходом логической схемы И 19.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии вискозиметр

2не заполнен исследуемой жидкостью, ключи коммутатора 13 наход тс  .в, положении 1, фотоприемники 9-12 наход тс  вне зоны меток 3 и 4 и через светоделители 7 и 8 воспринимают световой поток источника 5 света. Светоделители 7 и 8 выполнены так, что пол  зрени  пар фотоприемников 9, 10 и 11, 12 имеют общую горизонтальную границу раздела и ограничены в вертикальном направлении размером диафрагмы. Это может быть достигнуто например, с помощью двух склеенных призм, обща  поверхность ДА которых образует границу раздела полей зрени  верхнего 9 и нижнего 10 фотоприемников . Ограничение полей зрени  достигаетс  за,,счет конечного размера ширины торцевых ттоверхностей склеиваемых призм. Возможны и другие варианты выполнени  светоделителей, например, с помощью светоделительных пластин, кубиков и т.д. с ограничением полей зрени  фотоприемников щелевыми диафрагмами.

По йулевому значению разностного сигнала фотоприемников 9 и 10 рнимаемому с выхода первого вычитающего устройства 14, выходное сигналы этих фотоприемников выравниваютс . Вычитающее устройство 14 может быть построено с использованием ключа, коммутирующего выходы фотоприемников 9 и 10 поочередно на общую нагрузку , что одновременно позвол ет обеспечить модул цию разностного электрического сигнала.

Затем светоделитель 7 и фотоприемники 9 и 10 смещаютс  в направлении риски 3 и по нулевому сигналу на выходе первого вычитакзщего устройства 14 производитс  точное совмещение границы раздела АА полей зрени  фотоприемников 9 и 10 с риской 3. При наведении на риску

3светоделитель 7, фотоприемники

9, и 10 и вычитающее устройство 14 выполн ют функцию фотоэлектрического микроскопа. После этого ключи коммутатора 13 переключаютс  в положение П и производитс  аналогичным образом выравнивание сигналов фото приемников 11 и 12 и наведение све .тоделител  8 и св занных с ним фо-топриемников 11 и 12 на риску 4 вискозиметра.,

После Проведенных операций ключи коммутатора 13 переключаютс  в положение 1, вискозиметр 2 заполн етс  жидкостью и начинаетс  процесс вы- : пускани  жидкости. По мере опускани  мениска начинает измен тьс  сна-. чала выходной сигнал верхнего фотоприемника 9, а затем и выходной сигнал Ujj нижнего фотоприемника 10. При этом вычитающее устройство 14 определ ет разность сигналов U 2 котора  удваиваетс  удвоителем 16

0 напр жени . С,помощью второго вычитающего устройства 17 из удвоенной разности вычитаетс  сигнал фотоприемника 9, поле зрени  которого расположено выше риски 3. Тем самым

5 определ етс  разность 2(d. при равенстве которой нулю происходит срабатывание нуль-органа 18. Одновременно при разности величин больше величины порогового напр жени  порогового устройства 15, оно

0 формирует напр жение, подаваемое на вход логической схемы И 19, разрешающее срабатывание этоП схемы.

Срабатывание нуль-органа 18 при

наличии разрешающего, напр жени  приводит к срабатыванию логической схемы И 19 и запуску измерител  временных интервалов. Одновременно мен етс  состо ние триггера 20, который через схему управлени  коммутатором

0 21 переключает ключи коммутатора 13 в положение И. Вследствие этого первый вход и второй, вход вычитающего устройства 14 и первый вход второго вычитающего устройства 17 подклю

5 чаютс  к выходам фбтоприемников 11 и 12, расположенных у нижней риски 4. В .цальн1ейшем, при прохождении мениска жидкости через пол  зрени  этих фотоприемников устройства 14-19

0 формируют аналогичный сигнал, который осуществл ет остановку измерител  22 временных интервалов 22, пе ,реключение триггера 20 в исходное состо ние и через схему управлени 

5 переключение ключей коммутатора 13. в исходное положение 1.

Преимуществом устройства  вл ет .с  т.о, что момент срабатывани  нуль0 органа 18 не зависит от прозрачности жидкости, прозрачности остаточной пленки жидкости или изменени  светового потока осветител . Кроме того, обеспечено посто нство фиксируемого

С объема вытекающей жидкости за .счет обеспечени -.посто нства положени  момента гграбатывани  относительно рисок вискозиметра, что более чем на пор док повышает точность измерени  времени измерени  истечени  жидкости

0

из капилл рного вискозиметра.

I/

4/i V 8 E ZO € ftSLflx Ш r-

гг

Фиг,

Claims (2)

1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО рого расположено выше риски, огра- ® ничивающей уровень истечения, выход второго вычитающего устройства.через нуль-орган связан с одним из входов логической схемы И, к второму входу которой подключен выход порогового устройства, а выход логической схемы И подключен к измерителю временных интервалов и триггеру, выход которого соединен со схемой управления коммутатором.

   (21) 3439558/18-25 (22) 17.05.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) О.Д.Глухов, В.И. Прицкер и В.Д.Свердличенко, , .

   (53) 539.1 (088.8) (56) 1. I. Etnfeld. Ein V1 s,kos I me te r.system fur ha 1bautomatIsche ViskositStsmessungen. Exp. Teth. Phys. 1979, 27, № 4, s.385-392.
2. • 2, Вискозиметр лабораторный полуавтоматический ВЛК-Гб. Техническое описание и инструкция по эксплуата- . ции АЖЦ 2.842.000 ТО. Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии, 1972, (поототип).

   ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее капиллярный вискозиметр с двумя рисками для ограничения объема, осветитель, фотоэлектрические регистраторы моментов, дбстижения мениском исследуемой жидкости рисок и измеритель временных интервалов, о т лич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, каждый из регистраторов выполнен в виде