Изобретение относитс к автомати ческому измерению в зкости жидких .сред и может найти применение в пищевой и химической област х промьошленности дл измерени параметров в зких сред. Известен ротационный вискозиметр содержащий синхронный двигатель, ко св зан с измерительным цилинд ром, и измеритель момента сопротивл ни жидкости на базе упругого элеме та 1. Недостатком данного вискозиметра вл етс низка точность измерени в зкости из-за наличи упругого изм рительного элемента. Кроме того, он не позвол ет измер ть предел текуче сти у в экоупругих сред. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл автоматического контрол в зкости, содержащее задатчик, генератор, двоично-дес тич ный счетчик, преобразователь напр жени , электродвигатель посто нного тока, механически св занный с измерительным органом, и индикатор t2}. Недостатками известного устройства вл ютс низка точность измерений из-за больших динамических пог решностей, невозможность измерени предела текучести в зкоупругих сред зависимость показаний прибора от ре жима измерени . Цель изобретени - повышение точности измерений в зкости неньютоновых жидкостей при одновременном расширении функциональных возможностей вискозиметра I измерение предела теку чести и т.д.) и независимости показа ний от Зс(данного режима измерени . Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее задатчик , генератор, двоично-дес тичный счетчик, преобразователь напр жени электродвигатель посто нного тока, механически св занный с измерительным органом, индикатор, дополнительно введены импульсный датчик оборотов , блок запуска, блок- задержки, два триггера, три схемы И и реверсив ный счетчик, задатчик состоит из задатчика цифровых кодов, цифро-аналогового преобразовател и задатчика напр жени смещени , а преобразователь напр жени выполнен в виде преобразовател напр жение-ток, причем выход задатчика цифровых кодов подключен к входу цифро-аналогового пре образовател и первому входу реверсивного счетчика, выходы цифро-анало гового преобразовател и задатчика напр жени смещени подсоединены к соответствующим входам преобразовател напр жение-ток, выход которого подключен к электродвигателю, который , в свою очередь, св зан с импульсным датчиком оборотов двигател рыход которого подключен к первым входам первой и второй И, вы ход второй схемы и соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входами установки О триггеров, выход первого триггера соединен с вторым входом первой схемы И, выход которой соединен с входом установки 1 второго триггера, выход которого соединен с вторым входом второй схемы И и первыь входом третьей схемы И, выход которой соединен со счетным входом двоично-дес тичного счетчика, выход которого соединен с индикатором, выход блока запуска соединен с третьим разрешающим входом реверсивного счетчика , с входом установки О двоичнодес тичного счетчика и через блок задержки с входом установки 1 первого триггера, а генератор соединен с вторым входом третьей схемы И. На чертеже представлена структурна схема цифрового ротационного вискозиметра . Схема включает в себ задатчик 1 двоично-дес тичных кодов, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 2, задатчик 3 напр жени смещени , преобразователь 4 напр жение-ток, двигатель 5 посто нного тока, импульсный датчик б оборотов, блок 7 запуска, блок 8 задержки, первый триггер 9, первую схему И 10, второй триггер 11, вторую схему И 12, двоично-дес тичный реверсивный счетчик 13, кварцевый генератор 14, третью схему И 15, двоично-дес тичный счетчик 16, индикатор 17 .и измерительный орган 18. Цифровой ротационный вискозиметр работает следующим образом. Задатчик 1 кодов подает на вход ЦАП 2 двоично-дес тичный код N . ЦАП 2 вырабатывает напр жение, пропорциональное , поданному на его входу коду N , и подает его на вход преобразовател 4 напр жение ток. Преобразователь 4 напр жение-ток генерирует ток, пропорциональный сумме напр жений , поступающих с выходов ПДП 2 и задатчика 3 напр жени смещени , и подает его на двигатель 5. Величина этого тока 3 не зависит от противоЭДС кор и может быть вычислена по формуле 3-K,(,. . где N - двоично-дес тичный код задани вращающего момента k - посто нна ЦАП kj- посто нна преобразовател напр жение-ток; U(.- напр жение на выходе задатчика смещени . Таким образом, на валу двигател возникает вращающий момент,равный М , где Kj - электромеханическа посто нна двигател , и измерительный орган начнет вращатьс . Когда будет достигнута скорость, при которой момент внешнего сопротивлени среды уравновесит вращающий момент , режим течени жидкости станет стационарным. При этсм М М + М , (3 ) где Mg - момент сопротивлени среды My - момент собственного трени электродвигател . При мёшых скорост х вращени , при которых рекомендуетс производить измерени , собственное трение двигател М мало зависит от скорости и может -быть прин то посто ннЕлм. Тогда () ( . При выборе величины в соответстВИИ с равенством () уравнение (4 примет следующий вид; ,. Датчик б оборотов вырабатывает кратковременные импульсы в конце каж дого оборота измерительного органа, которые подаютс на первый вход первой схемы И 10. При нажатии специаль ной кнопки или поступлении сигнала дистанционного запуска блок 7 запуска вырабатывает запускающий импульс который поступает на счетчики 13 и 16 и блок 8 задержки. Таким образом, запускающий импульс стробирует запис в счетчик 13 кода N и переводит в исходное состо ние счетчик 16. Через промежуток времени i.j , опре дел емый параметрами блока 8 задержки и необходимый дл установлени стационарного режима течени жидкости , запускающий импульс с выхода бло ка 8 задержки поступает на вход уста новки 1 первого триггера 9 и устанавливает его в единичное состо ние. Первый же выработанный после этого импульс с выхода датчика б оборотов через первую схему И 10 поступает на вход установки 1 второго триггера 11. Задним фронтом этого импульса триггер 11 устанавливаетс в единичное состо ние и напр жение 1 посту пает на второй вход второй схемы И 12 и первый вход третьей схемы И 15. Через третью схему И 15 с кварце вого генератора 14 поступают импульсы на счетный вход счетчика 16, а через схему И 12 поступают импульсы с выхода датчика б оборотов на ревер сивный вход счетчика 13. После того, как измерительный орган сделает N оборотов, с выхода счетчика 13 посту пит сигнал переполнени на входы установки О триггеров 9 и 11, на их, выходах установитс напр жение О, в результате чего прекратитс прохождение импульсов через схемы И 10, 12 и 15. Таким образом, в счетчике 16 будет зафиксирован двоично-дес тичный код числа N, равный где Tpg- период оборота измерительного органа} { - частота кварцевого генератора , и индицируемый устройством 17 индикации . Поскольку в зкость может быть вычислена по формуле где К - посто нна ,завис ща от формы измерительного органа и его геометрических параметров , то, учитыва (б1иП), получим Кк к кh :LJ-5 tJ 2 Как видно из равенства l9l, в зкость жидкости равна индицируемому числу N2, умноженному на посто нный коэффициент, и не зависит от кода Му т.е. выбранного режима измерени . Подбира одну из констант (удобнее всего К2 ) , можно добитьс , чтобы посто нный коэффициент в формуле (9) Kj равн лс 10. Тогда индицируемое число N показывает величину в зкости в единицах в зкости, умноженных на Ю. Состо ние триггера 11 можно исполь зовать также дл организации дистанционного автоматического управлени работой вискозиметра с помощью ЭВМ. Значение Q О на выходе говорит о том,что вискозиметр закончил измерение и может быть произведена запись эначенц в зкости и инициировано новое измерение (дл другого кода N). значение Q 1 на выходе триггера 11 говорит о том, что протекает цикл измерени . Чтобы измерить предел текучести, необходимо последовательно увеличивать задаваемый код N до тех пор, пока не начнетс вращение измерительного органа 18. Предел текучести V дл измерительного органа цилиндрической формы вычисл етс приближенно по формуле /N 1/3The invention relates to the automatic measurement of the viscosity of liquid media and can be used in the food and chemical industry for measuring parameters of viscous media. A rotational viscometer containing a synchronous motor is known, which is connected to a measuring cylinder, and a fluid moment resistance meter based on elastic element 1. The disadvantage of this viscometer is the low accuracy of viscosity measurement due to the presence of an elastic measuring element. In addition, it does not measure the yield point y in ecoelastic media. Closest to the present invention, there is a device for automatic viscosity control, comprising a generator, a generator, a binary-decimal meter, a voltage converter, a DC electric motor mechanically connected to the measuring unit, and an indicator t2}. The disadvantages of the known device are low measurement accuracy due to high dynamic uncertainties, the inability to measure the yield strength in viscoelastic media, the dependence of the instrument readings on the measurement mode. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring viscosity of non-newtonian liquids while simultaneously expanding the functionality of viscometer I, measuring the current limit, etc., and the independence of indications from SC (of this measurement mode. This goal is achieved by generator, binary-decimal meter, voltage converter, DC motor, mechanically connected with the measuring body, indicator, impulse speed sensor additionally introduced, start-up, delay unit, two triggers, three AND circuits and a reversible counter, the setting device consists of a digital code setting device, a digital-analog converter and a bias voltage setting device, and the voltage converter is designed as a voltage-current converter, and the setting output digital codes are connected to the input of the digital-analog converter and the first input of the reversible counter, the outputs of the digital-analog converter and the bias voltage setpoint device are connected to the corresponding inputs of the voltage converter The output of which is connected to an electric motor, which, in turn, is connected with a pulse engine speed sensor whose output is connected to the first inputs of the first and second AND, output of the second circuit and connected to the second input of the reversible counter, the output of which is connected to the inputs of the O installation flip-flops, the output of the first flip-flop is connected to the second input of the first circuit And, the output of which is connected to the input of the installation 1 of the second trigger, the output of which is connected to the second input of the second circuit And and the first input of the third circuit And whose output n with a binary-decimal counter input, the output of which is connected to the indicator, the output of the start-up block is connected to the third enable input of the reversible counter, to the set input O of the binary number counter and through the delay block to the set input 1 of the first trigger, and the generator is connected to the second the input of the third scheme I. The drawing shows a block diagram of a digital rotational viscometer. The circuit includes a setting unit 1 of binary-decimal codes, a digital-to-analog converter (DAC) 2, a setting device 3 for bias voltage, a voltage-current converter 4, a DC motor 5, a pulse speed sensor 6, a starting block 7, a block 8 delays, the first trigger 9, the first circuit AND 10, the second trigger 11, the second circuit AND 12, the binary-decimal reversible counter 13, the crystal oscillator 14, the third circuit And 15, the binary-decimal counter 16, the indicator 17. And measuring body 18. Digital rotational viscometer works as follows. Setpoint 1 codes gives the input of the DAC 2 binary-decimal code N. The DAC 2 produces a voltage proportional to the N code applied at its input, and supplies it to the input 4 of the voltage converter 4. The voltage-current converter 4 generates a current proportional to the sum of the voltages supplied from the PDP 2 outputs and the setpoint 3 of the bias voltage, and supplies it to the motor 5. The magnitude of this current 3 does not depend on the back emf of the core and can be calculated by the formula 3 K, (, ..., where N is the binary-decimal code for setting the torque, k is the constant of the DAC kj, is the constant of the voltage-current converter; U (., The voltage at the output of the displacement setting device. Thus, torque equal to M, where Kj is electromechanical constant d When the speed at which the moment of external resistance of the medium balances the torque, the flow regime of the fluid becomes stationary. When u s M M + M, (3) where Mg is the moment of resistance of the medium My is the moment of its own friction electric motor. At the speedy rotational speeds at which it is recommended to make measurements, the engine's own friction M depends little on the speed and can be accepted permanently. Then () (. When choosing a value in accordance with equality (), equation (4 will take the following form;,. Speed sensor b produces short-term pulses at the end of each revolution of the measuring body, which are fed to the first input of the first AND 10 circuit. The start button generates a trigger pulse which is fed to the counters 13 and 16 and the delay block 8. Thus, the trigger pulse gates writing to the counter 13 of the N code and returns the count to the initial state. Fig. 16. After a period of time ij determined by the parameters of the delay unit 8 and necessary to establish a stationary mode of fluid flow, the triggering impulse from the output of the delay unit 8 arrives at the input of the unit 1 of the first trigger 9 and sets it to the unit state. the impulse generated after this from the output of the rotation speed sensor b through the first circuit And 10 is fed to the input of the installation 1 of the second trigger 11. The falling edge of this pulse, the trigger 11, is set to one and the voltage 1 is applied to the second the input of the second circuit 12 and the first input of the third circuit 15. Through the third circuit 15 of the quartz oscillator 14, pulses arrive at the counting input of the counter 16, and through the circuit 12 transmits pulses from the output of the speed sensor b to the reverse input of the counter 13. After the measuring body makes N turns, the overflow signal from the output of the counter 13 to the inputs of the installation O of the flip-flops 9 and 11, the outputs of the outputs set to the voltage O, as a result of which the pulses pass through the circuits 10, 12 and 15 Thus, in the counter 16 will be fixed The binary-decimal code of the number N, equal to where Tpg is the period of the measuring organ turnover}} {is the frequency of the crystal oscillator, and indicated by the display device 17. Since the viscosity can be calculated by the formula where K is constant, depending on the shape of the measuring organ and its geometrical parameters, then, taking into account (b1 and P), we get Kk к кh: LJ-5 tJ 2 As can be seen from the equality l9l, the viscosity fluid is equal to the displayed number N2 multiplied by a constant coefficient, and does not depend on the Mu code, i.e. selected measurement mode. Selecting one of the constants (most conveniently K2), one can achieve that the constant coefficient in the formula (9) Kj is equal to 10. Then the displayed number N shows the viscosity in units of viscosity multiplied by I. The state of the trigger 11 can be used call also for organizing a remote automatic control of the viscometer operation using a computer. The Q O value at the output indicates that the viscometer has completed the measurement and the viscosity values can be recorded and a new measurement is initiated (for another code N). the value of Q 1 at the output of the trigger 11 indicates that the measurement cycle is proceeding. In order to measure the yield strength, it is necessary to successively increase the target code N until the rotation of the measuring element 18 begins. The yield strength V for the measuring body of a cylindrical shape is calculated approximately using the formula N 1/3
где - радиус измерительного цилиндраwhere is the radius of the measuring cylinder
- длина измерительного цилиндра . - the length of the measuring cylinder.
Применение цифрового ротащюнного вискозиметра позвол ет значительноThe use of a digital rotary viscometer allows significantly
повысить достоверность измерени в зкости в неньютоновских жидкост х, дает возможность непосредственно измер ть предел текучести. Цена единицы показани не зависит от заданного режима измерени , что значительно облегчает его тарировку.Improving the accuracy of the viscosity measurement in non-Newtonian fluids makes it possible to directly measure the yield strength. The unit price of indication does not depend on the specified measurement mode, which greatly facilitates its calibration.