SU1062562A1 - Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity - Google Patents

Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity Download PDF

Info

Publication number
SU1062562A1
SU1062562A1 SU823380051A SU3380051A SU1062562A1 SU 1062562 A1 SU1062562 A1 SU 1062562A1 SU 823380051 A SU823380051 A SU 823380051A SU 3380051 A SU3380051 A SU 3380051A SU 1062562 A1 SU1062562 A1 SU 1062562A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
viscosity
spiral
helix
excitation
measuring
Prior art date
Application number
SU823380051A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Надырбек Рустамбекович Юсупбеков
Бахтиер Абдугафурович Мавлянкариев
Зайнутдин Асомович Акбарходжаев
Александр Васильевич Сюнин
Акобир Ташпулатович Турсунов
Original Assignee
Ташкентский Ордена Дружбы Народов Политехнический Институт Им.А.Р.Беруни
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 Ташкентский Ордена Дружбы Народов Политехнический Институт Им.А.Р.Беруни filed Critical Ташкентский Ордена Дружбы Народов Политехнический Институт Им.А.Р.Беруни
Priority to SU823380051A priority Critical patent/SU1062562A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1062562A1 publication Critical patent/SU1062562A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

1.ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СРЕД-, содержащий колебательный зонд - палую спираль, жестко закрепленную по кокцам , соединенную последовательно с трубопроводом-,, системы возбуждени  и съема колебаний, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений, трубопровод расположен тангенциально к граничным виткам спирали, a системы возбуждени  и съема колебаний, установленные в средней части спирали, ориентирЬ-i ваны одна относительно другой к оси спирали. 2. Прибор по П.1, отличающий- с   тем, что система съема колебаний выполнена в виде измериS тел  резонансной частоты и измери- , тел .амплитуды тангенциальных коле (Л баний.1. A DEVICE FOR MEASURING THE DENSITY AND VISCOSITY OF A LIQUID MEDIUM, containing an oscillating probe — a fingering spiral rigidly fixed along the cocks, connected in series with the pipeline, the excitation and oscillation removal system, characterized in that the pipeline is located tangentially to the boundary turns of the helix, a system of excitation and oscillation removal, installed in the middle part of the helix, orienting-i is one relative to the other to the axis of the helix. 2. The device according to A.1, characterized by the fact that the system for picking up oscillations is made in the form of measurements of resonant frequency bodies and measurements of bodies of the tangential cola (LBanii.

Description

Изобретение относитс  к исследо вани м физико-химических свойств и может быть использовано в тех видах научного и технического эксперимента , где требуетс  определение значений плотности и в зкости жидкостей, например в химической, пищевой,нефтеперерабатывающей промышленности. Известен датчик, включающий электрический преобразователь, генератор переменных электрических сигналов и индикаторное устройство и предназначенный дл  определени  таких параметров текучей среды, ка в зкость, плотность и скорость рас пространени  звука в этой среде. Электрический преобразователь, кон цы которого  вл ютс  входными концами датчика;обеспечивает преобразование видов энергии, дл  чего первые поверхности привод тс  в колебательное движение в направлени х/ в которых эти поверхности редают текучей среде энергию в аида поперечных волн, вторые поверхности привод тс  в колебательное движение в направлени х, при которых осуществл етс  передача текучей среде энергии в виде продольных волн. Это преобразование энерг происходит между входными концами датчика и электрическими концами,  вл ющимис  выходными, и вызывает преобразование напр жени  между выходными концами. Выходной сигнал напр жени  обеспечивает индикацию преобразовани  энергии. Генератор подает переменные электрические сигналы на входные концы и индикаторное устройство, воспринимающее и отображаюгцее выходной сигнал Г . Недостаток устройства - невысока чувствительность, обусловленна  вза мозависимостью выходных сигналов. К ме того, точность прибора ограничив етс  возможност ми преобразовани  видов энергии электрического преобр зовател . Наиболее близким-к предложенному по KOHCTpyKTHBHoiviy выполнению и дос тигаемому результату  вл етс  прибо дл  измерени  плотности и в зкости жидких сред, содержащий колебательный зонд - полую спираль, жестко за крепленную по концам, соединенную последовательно с трубопроводом, системы возбуходени  и съема колебаний .. Конструкци  поз-вол ет непрерыв но измер ть в зкость и плотность жи ких сред„ Действие устройства основано на том, что в колебательном зонде возбуждаютс  колебани . Собственна  ча тота колебаний зонда, снимаема  измерителем декремента затухани , пре ставл ющим систему съема коле-баний, определ ет, в зкость и плотность жидкости 2 .t Однако дл  известного устройства характерны недостаточна  чувствительность измерений, обусловленна  взаимозависимостью выходных сигналов, характеризующих в зкость и плотность жидкости и невозможностью их разделени  и невысока  точность вследствие возникающих завихрений и гидравлических потерь в узле сочленени  трубки , подвод щей жидкость, с колебательным .зондом, что уменьшае.т абсолютные значени  выходных сигналов и, кроме того, делает их зависимыми от дестабилизации расхода среды. - Упруга  спираль приварена к подвод щему жидкость трубопроводу под пр мым углом. Подобное соединение образует местное сопротивление, и поток жидкости, проход щей через нее, измен ет скорость и направление движени , что  вл етс  причиной вли ни  расхода среды на выходные сигналы прибора. Кроме того, образуютс  завихрени , срыв вихрей, а коэффици ент потерь в данном случае -на пор док выше, по сравнению с поворотом с закруглением так как сваренные под пр мым углом концы спирали имеют малые (начальный и конечный) радиусы закруглени , коэффициент потерь еще более возрастет. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и точности измерений индивидуальным формированием и регистрацией сигналов, характеризующих плотность и в зкость жидкости , увеличением абсолютных значений выходных сигналов, а также исключением вли ни  На последние расходы среды. Эта цель достигаетс  тем, что в приборе дл  Измерени  плотности и в зкости жидких сред, содержащем колебательный зонд - полую спираль, жестко закрепленную по концам, соединенную последовательно с трубопроводом , системы возбуждени  и съема колебаний, трубопровод расположен тангенциально к граничным виткам спирали, а системы возбуждени  и съема колебаний, установленные в средней части спирали, ориентированы одна относительно другой к оси спирали. Кроме того, система съема колебаний выполнена в виде измерител  резонансной частоты и измерител  амплитуды тангенциальных колебаний. На чертеже.представлена схема предлагаемого прибора. Прибор состоит из колебательного зонда - полой спирали 1, кронштейна 2, станины 3, осевого стержн  4, электромагнитных преобразователей 5 и 6, генератора 7 колебаний с регулируемой частотой, измерительного блока 8 регистрирующих приборов 9 и 10 и кронштейна 11. Датчиком  вл етс  колебательный зонд в виде полой спирали 1 из упругого материала с.высокой степенью обработки внутренней поверхности. Последовательное соединение. колебательного зонда с трубопроводом, подвод щим жидкость, выполнено тангенциально к граничным виткам спира ли, что необходимо дл  устранени  завихрени  и гидравлических потерь за счет местных сопротивлений, способству  увеличению абсолютных значений выходных сигналов и дела  пос ледние независимыми от дестабилизации расхода среды. Граничные витки спирали жестко, закреплены на кронштейне 11, которы сварен оо станиной 3. Электромагнитные преобразователи 5 и 6 устанавливают на осевом стержне 4 резьбовьлм соединением, по вол ющим осуществл ть настройку чувствительности прибора. Преобразователи 5 и 6 представл ют собой ферритовые магнитопроводы, ориентированные своей продольной плоскость один параллельно, а другой тангенциально оси спирали, причем подвижна  часть преобразователей 5 и 6 (посто нные магниты1 располагаетс  в зазорах магнитопроводов и закрепл етс  на витках полой спирали 1. В качестве преобразователей могут быть также использованы пьезометрические преобразователи. Измерение прибором основано на возбуждении в датчике колебаний, резонансна  частота и амплитуда которых завис т соответственно от плотности и в зкости жидкости. Контролируема  жидкость непрерыв но протекает .через полую спираль 1 С помощью генератора 7 колебаний в последней возбуждаютс  продольные и тангенциальные колебани , причем дл  этого генератор так ориентируют относительно винтовой спирали 1, что его вектор колебаний расположен в касательной к точке приложени  вектора плоскости, параллельной оси спирали. Измерение плотности жидкости осу ществл етс  следующим образом. Пола  спираль 1 совместно с протекающей через iiee жидкостью образу подвижную систему пола  спираль жидкость . Колебани  системы возбуждаютс  генератором 7 со стабильной поддающейс  регулировке частотой. При изменении плотности контролируемой жидкости измен етс  обща  масса подвижной системы, в результате измен етс  резонансна  частота колебаний последней - мера плотности жидкости, котора  через преобразователь 5 и измерительный блок 8 фиксируетс  регистрирующим прибором 9. Измерение в зкости жидкости прибора основано на зависимости амплитуды тангенциальных колебаний полой спирали 1 от в зкости контролируемой жидкости. Амплитуда тангенциальных колебаний спирали, возбуждаема  ..генератором 7 колебаний, пр мо пропорциональна градиенту скорости напр жению силы трени  относительного перемещени  слоев жидкости, определ емого в зкостью последней. При изменении в зкости жидкости измен етс  градиент относительного перемещени  слоев -жидкости, обус-. ловленный трением последней и твердой стенки, что в конечном итоге приводит к изменению амплитуды тангенциальных колебаний витков спирали . Последн   как мера в зкости жидкости через преобразователь 6 и из мерительный блок 8 фиксируетс  регистрирующим прибором 10. Максимальна  чувствительность прибора достигаетс  экспериментешьно подбором конкретных витков полой спирали, относительно которых ориентируют соответствующие преобразователи 5 и 6. Применение предложенного прибора позвол ет повысить чувствительность измерений за счет раздельного формировани  и регистрации сигналов, характеризующих плотность и в зкость жидкости, а также исключени  их взаимозависимости. Кроме того, прибор позвол ет повысить точность измерений за счет предложенного расположени  трубопровода к граничным виткам спирали (устран ютс  завихрени  и гидравлические потери от местных сопротивлений, уменьшающие абсолютные значени  выходных сигналов, делающие последние зависимыми от расхода среды). Прибор прост по конструкции, возможно использование серийных элементов в системах возбуждени  и съема колебаний зонда. Прибор может примен тьс  в химической , пищевой, нефтеперерабатывающей отрасл х, где необходим непрерывный контроль физико-химической свойств агрессивных и токопровод щих жидкостей.The invention relates to the study of physicochemical properties and can be used in those types of scientific and technical experiments that require the determination of the density and viscosity values of liquids, for example, in the chemical, food and petroleum refining industries. A sensor is known that includes an electrical transducer, a generator of alternating electrical signals, and an indicator device designed to determine such fluid parameters, viscosity, density, and speed of sound propagation in this medium. An electrical transducer whose ends are the input ends of the sensor; it converts energy types, for which the first surfaces are vibrated in the directions / in which these surfaces give the fluid energy to the shear wave, the second surfaces are vibrated in the directions in which energy is transmitted to the fluid in the form of longitudinal waves. This energy conversion occurs between the input ends of the sensor and the electrical ends that are output, and causes the voltage to be converted between the output ends. The voltage output provides an indication of energy conversion. The generator provides variable electrical signals to the input ends and the indicator device, which perceives and displays the output signal G. The disadvantage of the device is low sensitivity, due to the dependence of the output signals. In addition, the accuracy of the device is limited by the possibilities of converting the types of energy of the electric converter. The closest to the proposed and achieved result of KOHCTpyKTHBHoiviy is the instrument for measuring the density and viscosity of liquid media containing an oscillating probe, a hollow helix rigidly fastened at the ends, connected in series with the pipeline, an excitation system and an oscillation pick-up .. Design allows continuous measurement of the viscosity and density of liquids. The operation of the device is based on the fact that oscillations are excited in the oscillatory probe. The intrinsic oscillation frequency of the probe, taken by the decay factor meter, representing the oscillation removal system, determines the viscosity and density of the liquid 2 .t However, the known device is characterized by insufficient measurement sensitivity due to the interdependence of the output signals characterizing viscosity and density fluids and the impossibility of their separation and low accuracy due to turbulence and hydraulic losses in the junction of the tube supplying the fluid, with an oscillatory probe m, which decreases the absolute values of the output signals and, moreover, makes them dependent on the destabilization of the flow rate of the medium. - The elastic coil is welded to the liquid supply pipe at a right angle. Such a connection forms a local resistance, and the flow of fluid passing through it changes the speed and direction of movement, which is the cause of the influence of the flow rate on the output signals of the device. In addition, vortexes and whirlwind breakdowns are formed, and the loss coefficient in this case is much higher than the rotation with rounding, since the ends of the spiral welded at a right angle have small (initial and final) rounding radii, the loss factor is also increase more. The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements by individually generating and recording signals that characterize the density and viscosity of a liquid, by increasing the absolute values of the output signals, and also by eliminating the effect on the latest flow rates. This goal is achieved by the fact that in a device for measuring the density and viscosity of liquid media containing an oscillating probe - a hollow spiral fixed at the ends, connected in series with the pipeline, the excitation and pickup system, the pipeline is located tangentially to the boundary turns of the spiral, and excitation and removal of vibrations, installed in the middle part of the helix, are oriented one relative to another to the axis of the helix. In addition, the oscillation pickup system is made in the form of a resonant frequency meter and a tangential vibration amplitude meter. On the drawing. The scheme of the proposed device. The device consists of an oscillatory probe - a hollow helix 1, a bracket 2, a bed 3, an axial rod 4, electromagnetic transducers 5 and 6, an oscillator 7 with adjustable frequency, a measuring unit 8 of recording devices 9 and 10 and a bracket 11. The sensor is an oscillating probe in the form of a hollow spiral 1 made of an elastic material with a high degree of internal surface treatment. Serial connection The oscillatory probe with the liquid supply pipe is made tangentially to the boundary turns of the spiral, which is necessary to eliminate the turbulence and hydraulic losses due to local resistances, to contribute to an increase in the absolute values of the output signals and to make the latter independent of the destabilization of the flow rate of the medium. The boundary turns of the spiral are rigidly fixed to the bracket 11, which is welded to the base 3. Electromagnetic transducers 5 and 6 are mounted on an axial rod 4 with a threaded connection, allowing you to adjust the sensitivity of the device. Transducers 5 and 6 are ferrite magnetic cores, oriented parallel to their longitudinal plane, and the other tangentially to the helix axis, with the movable part of transducers 5 and 6 (permanent magnets1 are located in the gaps of the magnetic circuits and fixed on turns of the hollow helix 1. As transducers piezometric transducers can also be used.The instrument's measurement is based on the excitation of an oscillation sensor, the resonant frequency and amplitude of which depend, respectively, on liquid volume and viscosity. The controlled fluid continuously flows through the hollow spiral 1 With the help of oscillator 7 oscillations in the latter, longitudinal and tangential oscillations are excited, and for this the oscillator is oriented relative to the helical spiral 1 so that the vector of a plane parallel to the axis of the helix. The density measurement of the fluid is carried out as follows: The floor of the helix 1 together with the fluid flowing through the iiee forms a moving floor system spiral fluid. The oscillation of the system is excited by the generator 7 with a stable, adjustable frequency. When the density of a controlled fluid changes, the total mass of the moving system changes, resulting in a resonant oscillation frequency of the latter — a measure of the density of the fluid, which is recorded by the recording device 9 through the transducer 5 and the measuring unit 8. The fluid viscosity of the instrument is based on the dependence of the amplitude of tangential oscillations spirals 1 from the viscosity of the controlled fluid. The amplitude of the tangential oscillations of the helix, excited by the oscillator 7, is directly proportional to the velocity gradient of the frictional force of the relative displacement of the fluid layers, determined by the viscosity of the latter. With a change in the viscosity of the fluid, the gradient of the relative movement of the layers of the liquid, obus- changes. caught by friction of the last and solid walls, which ultimately leads to a change in the amplitude of the tangential oscillations of the turns of the spiral. Lastly, as a measure of the viscosity of the liquid, the transducer 6 and out of the measuring unit 8 are fixed by the registering device 10. The maximum sensitivity of the device is achieved experimentally by selecting specific turns of the hollow helix, relative to which the corresponding transducers 5 and 6 are oriented. forming and recording signals that characterize the density and viscosity of a liquid, as well as eliminating their interdependence. In addition, the device makes it possible to increase the measurement accuracy due to the proposed location of the pipeline to the boundary turns of the helix (eddies and hydraulic losses from local resistance are eliminated, reducing the absolute values of the output signals, making them dependent on the flow rate of the medium). The device is simple in design, it is possible to use serial elements in the systems of excitation and removal of probe oscillations. The device can be used in chemical, food, and oil refining industries where continuous monitoring of the physicochemical properties of aggressive and conductive liquids is necessary.

Claims (2)

,(54 ) 1. ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СРЕД·, содержащий колебательный зонд - полую спираль, жестко закрепленную по кон цам, соединенную последовательно с трубопроводом·,! системы возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, трубопровод расположен тангенциально к граничным виткам спирали, а системы возбуждения и съема колебаний, установленные в средней части спирали, ориентиров ваны одна относительно другой к оси спирали., (54) 1. DEVICE FOR MEASURING THE DENSITY AND VISCOSITY OF LIQUID MEDIA · containing an oscillating probe — a hollow spiral, rigidly fixed at the ends, connected in series with the pipeline · ,! systems of excitation and removal of vibrations, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the pipeline is located tangentially to the boundary turns of the spiral, and the systems of excitation and removal of vibrations installed in the middle part of the spiral are oriented one relative to the axis of the spiral. 2. Прибор по п.1, отличающий- с я тем, что система съема колебаний выполнена в виде измерителя резонансной частоты и иэмери- , теля,амплитуды тангенциальных колебаний.2. The device according to claim 1, characterized in that the vibration removal system is made in the form of a resonant frequency meter and a measurer, the amplitude of the tangential vibrations.
SU823380051A 1982-01-08 1982-01-08 Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity SU1062562A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823380051A SU1062562A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823380051A SU1062562A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1062562A1 true SU1062562A1 (en) 1983-12-23

Family

ID=20991736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823380051A SU1062562A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1062562A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796468A (en) * 1984-04-03 1989-01-10 Public Health Laboratory Service Board Apparatus for measuring fluid density

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US 3903732, кл. G 01 N 9/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР 711432, кл. G 01 N 9/00, 1980 (прототип). , *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796468A (en) * 1984-04-03 1989-01-10 Public Health Laboratory Service Board Apparatus for measuring fluid density

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3251226A (en) Apparatus for measuring mass flow and density
US4524610A (en) In-line vibratory viscometer-densitometer
US4420983A (en) Mass flow measurement device
KR101569887B1 (en) Multiple temperature sensor system
US4096745A (en) Method and apparatus for measuring mass flow rate of individual components of two-phase gas-liquid medium
EP0421812B1 (en) Improved coriolis-type flowmeter
EP0253504A1 (en) Mass flowmeter
RU2643226C1 (en) Device and method for detecting asymmetric flow in vibration flowmeters
US3229523A (en) Apparatus employing vibratory energy
SK44796A3 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1062562A1 (en) Instrument for measuring for mesuring liquid mediadensity and viscosity
CN101109686A (en) Method and device for detecting viscosity of fluid passing pipe
KR100311855B1 (en) Fluid flow meter
RU169441U1 (en) VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING ENVIRONMENTAL PARAMETERS
RU2351900C2 (en) Rate-of-flow indicator of liquid mediums in pipelines
JPH04231820A (en) Measured value detector for ultrasonic-wave flow-rate measuring apparatus
RU2640122C1 (en) Vortex acoustic flow transducer
RU2279639C2 (en) Vortex flow meter
RU2805029C1 (en) Constant differential pressure flowmeter of rotameter type with remote transmission of flow rate
US20230055786A1 (en) Vibronic sensor
SU711432A1 (en) Device for measuring viscosity and density of liquid media
RU206991U1 (en) VIBRATION TRANSMITTER
RU2707124C1 (en) Method of measuring oil products mass flow in a pipeline
RU2723149C1 (en) Ultrasound acoustoimpedance liquid level meter
EP2815220B1 (en) A pressure measuring device