SU1081471A1

SU1081471A1 - Device for measuring liquid velocity

Info

Publication number: SU1081471A1
Application number: SU823416182A
Authority: SU
Inventors: Анвар Халяфович Мухамедзянов; Рустэм Ахкямович Хасанов
Original assignee: Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1984-03-23

Description

Изобретение относитс к устройствам дл измерени в зкости жидкоти и предназначено дл использовани в нефт ной, нефтеперерабатывающей , нефтехимической промышленност х и на предпри ти х Главнефтеснаба .The invention relates to a device for measuring the viscosity of a liquid and is intended for use in the petroleum, petroleum refining, petrochemical industries and in Glavneftesnab enterprises.

Известен электромагнитный вискозиметр , содержаадий поплавок, внутри которого помещен кусочек железа или магнит, пр мую трубку, охваченную электромагнитной катушкой, расположенной на коромысле. По величине магнитной силы при установлении равновеси определ ют в зкос среды си.An electromagnetic viscometer is known, containing a float inside which a piece of iron or a magnet is placed, a straight tube enclosed by an electromagnetic coil located on the rocker arm. The magnitude of the magnetic force during the establishment of equilibrium determines the radius of the medium.

Недостатками этого вискозиметра вл ютс вли ние изменени плотности и расхода анализируемого продукта на точность показаний прибора, узкий диапазон измерени . Поплавок вискозиметра должен подбиратьс дл определенной жидкости посто нной плотности.The disadvantages of this viscometer are the effect of changes in density and flow rate of the analyzed product on the accuracy of the instrument readings, a narrow measurement range. The viscometer float must be selected for a specific liquid of constant density.

Известно также устройство дл непрерывного измерени в зкости методом вращени , содержащее вращающийс диск из магнитного материал с.высокой коэрцитивной силой, установленный на опорах и помещенный в плоской камере, электродвигатель вращающий через механическую передачу с ему посто нных магнитов, измерительный преобразователь, установленный вне плоской камеры. В камеру подают исследуемую среду. Гистерезисный синхронный двигатель сообщает диску вращение с заданной угловой скоростью. Измер период вращени дискд, определ ют в зкость исследуемой среды,С2.It is also known a device for continuous measurement of viscosity by a method of rotation, containing a rotating disk of magnetic material with a high coercive force, mounted on supports and placed in a flat chamber, an electric motor rotating through a mechanical transfer from it permanent magnets, a measuring transducer mounted outside the flat chamber . In the camera serves the studied environment. A hysteresis synchronous motor drives the disk to rotate at a given angular velocity. By measuring the period of rotation of the discs, the viscosity of the test medium, C2, is determined.

Недостатками данного устройства вл ютс сложность конструкции, наличие опор с центрами, в которых установлена ось вращаемого магнитного диска, вли ние изменени расхода исследуемой среды на точность показаний устройства.The disadvantages of this device are the complexity of the design, the presence of supports with centers at which the axis of the rotating magnetic disk is installed, the influence of the change in the flow rate of the medium under study on the accuracy of the device readings.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс шариковый вискозиметр дл жидких сред, содержащий чувствительный элемент в виде шара, выполненного из немагнитного материала и снабженного внутри посто ннЕдм магнитом, помещенный в наклонную трубу из немагнитного материала с механизмом перемещени чувствительного элемента в виде водила, соединенного со стальной струной, нат нутой эксцентрично и параллельно продольной оси трубы, а датчик скорости перемещени шара выполнен в виде рамки магиитопровода Г.-ЗЗ.The closest technical solution to the invention is a ball viscometer for liquid media containing a sensitive element in the form of a ball made of non-magnetic material and equipped inside with a permanent magnet placed in an inclined tube made of non-magnetic material with a mechanism for moving the sensitive element in the form of a carrier connected to a steel string tensioned eccentrically and parallel to the longitudinal axis of the pipe, and the speed sensor for moving the ball is made in the form of a frame of a magnetowire G.-ZZ.

Недостатками известного вискозиметра влйютс больша инерционност сложность схемы и низка точность измерени .The disadvantages of the known viscometer are the large inertia complexity of the circuit and low measurement accuracy.

Целью изобретени вл етс повыше-; ние точности измерени . , Поставленна цель достигаетс тем,.что в устройстве дл измерени Iв зкости жидкости, содержащем чувст5 вительный элемент, выполненный в виде шара из немагнитного материала с внутренним посто нным магнитом, помещенного в камеру дл испытуемой среды, механизм перемещени чувст Q вительного элемента внутри камеры и датчик скорости перемещени шара, датчик скорости перемещени шара выполнен в виде горизонтального проточного тороидального соленоидного «с преобразовател , установленного в камере,,а механизм перемещени чувствительного элемента выполнен в виде многополюсного статора, обмотки которого перпендикул рны обмоткам тороидального соленоидного преобразовател .The aim of the invention is to increase; measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that in a device for measuring the viscosity of a fluid containing a sensing element made in the form of a ball of non-magnetic material with an internal permanent magnet placed in the chamber for the test medium, the mechanism for moving the sensing element inside the chamber and the ball speed sensor, the ball speed sensor are made in the form of a horizontal flow toroidal solenoidal “converter” installed in the chamber, and the movement mechanism is sensitive element is configured as a multipolar stator whose windings are perpendicular to the windings of the toroidal solenoid transducer.

Шар приводитс во вращательное движение по замкнутой оси горизонтального тороидального соленоидного преобразовател , заполненного столбом исследуемой жидкости посто нного уровн , при подаче напр жени на обмотки многополюсного статора , охватывающего проточный тороидальный преобразователь.The ball is rotated along a closed axis of a horizontal toroidal solenoidal transducer filled with a column of a constant-level liquid under investigation when the voltage is applied to the windings of a multi-pole stator covering the flow-through toroidal transducer.

0 При вращении шара с внутренним посто нным магнитом внутри горизонтального тороидального соленоидного преобразовател по величине индукinpy& ofi . ЭДС суд т о в зкости анапи5 зируемой жидкости.0 When a ball with an internal permanent magnet rotates inside a horizontal toroidal solenoid converter, the magnitude of the inductor is inpy & ofi. The emf is judged by the viscosity of the liquid to be dispensed.

На чертеже изображено устройство дл измерени в зкости жидкости.The drawing shows a device for measuring the viscosity of a liquid.

Устройство содержит чувствительный элемент в виде шара с внутрен0 ним посто нным магнитом 1, стабилизирующее устройство, состо щее из трубки 2 дл подачи анализируемой жидкости в измерительную камеру 3 с кольцевым отверстием 4 дл перес пуска жидкости в камеру 5, что вместе с измерительной камерой 3 составл ют камеру посто нного уровн с выводным патрубком б, механизм перемещени чувствительного элемента, выполненного в виде многополюсногоThe device contains a sensitive element in the form of a ball with an internal permanent magnet 1, a stabilizing device consisting of a tube 2 for supplying the analyzed liquid to the measuring chamber 3 with an annular opening 4 to transfer fluid to the chamber 5, which together with the measuring chamber 3 chamber of a constant level with an outlet nozzle b, the mechanism for moving the sensitive element, made in the form of a multi-pole

0 статора 7, датчик скорости перемещени шара, выполненного в виде горизонтального тороидального соленовдного преобразовател 8. Устройство работает следующим0 of the stator 7, the speed sensor movement of the ball, made in the form of a horizontal toroidal solenoid converter 8. The device works as follows

5 образом.5 way.

Анализируема жидкость через трубку 2 Подаетс в измерительную камеру 3 и через проточный горизонтальный тороидальный соленоидньгй пре0 образователь 8 и кольцевое отверстие 4 в камеру 5 и непрерывно отводитс из камерч посто нного уровн по выводному патрубку 6, исключа вли ние расхода анализируемой жидкости наThe liquid to be analyzed is through the tube 2. It is fed into the measuring chamber 3 and through the flow horizontal toroidal solenoid transducer 8 and the annular opening 4 into the chamber 5 and is continuously removed from the chamber at a constant level through the discharge nozzle 6, excluding the effect of the flow of the analyzed liquid on

5 точность измерени . При подаче напр жени питани на обмотки многопоЛюсного статора 7 протекающие в иих фазные токи создают вращаютеес |4агнитное поле. Оптимальна величина скорости вращающегос магнитного пол устанавливаетс изменением числа пар полюсов статора и изменением частоты переменного тока, подаваемого на.обмотки статора. Вращающеес лагнитное поле приводит во вращение шар с внутренним посто нним маг-литом 1, который, враща сь по замкнутой оси внутри проточного горизонтального тороидального преобразовател 8, индуктирует ЭДС. Изменение в зкости анализируемой жидкости влег чет за собой изменение скорости вращени шара с внутренним посто нным магнитом, а следовательно, и скорости изменени магнитного потока посто нного магнита, пронизывающего горизонтальный тороидальный соленоидный преобразователь, что приводит к изменению величины индуктируемой ЭДС в торюидальном соленоидном преобразователе.5 measurement accuracy. When the supply voltage is applied to the windings of the multi-pole stator 7, the phase currents flowing into them create a rotating magnetic field. The optimal magnitude of the speed of the rotating magnetic field is established by changing the number of pairs of stator poles and changing the frequency of the alternating current supplied to the stator winding. A rotating field-like field causes the ball to rotate with an internal permanent mag- lite 1, which, rotating on a closed axis inside the flow-through horizontal toroidal converter 8, induces EMF. The change in the viscosity of the analyzed fluid leads to a change in the speed of rotation of the ball with an internal permanent magnet, and consequently, the rate of change in the magnetic flux of a permanent magnet penetrating the horizontal toroidal solenoid converter, which leads to a change in the value of the induced EMF in the toroidal solenoid converter.

Измер величину индуктируемой .эДС можно с высокой степенью точности судить о в зкости анализируемой жидкости. Токи наведени В обмотках многополюсного статора и горизон гального тороидгшьного соленоидного преобразовател исключаютс взаимно перпендикул рным расположением обмоток статора и преобразовател . Диапазон измерейи в зкости дл различных сред устанавливают изменением частоты питающего переменного тока, подаваемого на обмотки статора .By measuring the magnitude of the induced emf, it is possible to judge the viscosity of the fluid being analyzed with a high degree of accuracy. The currents of guidance In the windings of a multi-pole stator and a horizontally toroidal solenoid converter are eliminated by the mutually perpendicular arrangement of the stator and converter windings. The range of viscosity measurements for various media is set by varying the frequency of the alternating current supplied to the stator windings.

Устройство дл измерени в зкости жидкости мсшоинерционно, конструктив но простое, надежно в зксплуатацни, рбеспечивает высокую точность измерени в зкости как в лабораторных услови х, так и в потоке анализируемой жидкости в дигшазоне 0,0011 ПаС.A device for measuring the viscosity of a fluid is inoperative, constructive but simple, reliable in operation, ensuring high accuracy of viscosity measurement both in laboratory conditions and in the flow of the analyzed liquid in a range of 0.0011 PaS.

Claims

(57 1 DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY OF LIQUID, containing a sensing element in the form of a ball made of a non-magnetic material, with an internal permanent magnet placed in the chamber for the test medium, a mechanism for moving the sensing element inside the chamber and a speed sensor for moving the ball, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement, the ball speed sensor is made in the form of a toroidal solenoid transducer mounted in the chamber, and the mechanism for moving the sensitive element made in the form of a multipolar stator, the windings of which are perpendicular to the windings of a toroidal solenoid converter.