Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени в зкости тех нологических жидкостей, примен емых в химической и нефтеперерабатывающе промышленности. Известен вискозиметр, содержащий стабилизатор расхода, капилл р пере менной длины в виде винтового канала , образованного винтовой парой цилиндром и плунжером, компенсацион ную схему управлени длиной капилл ра, а также выходной преобразовател с вторичным прибором L13. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности компенсационный капилл рный вискозиметр, содер жащий стабилизатор расхода, капилл р переменной длины, выполненный в виде трубки с соосно расположенным в ней с возможностью осевого перемещени стержнем, причем капилл р св зан с компенсационной схемой управлени длиной капилл ра, котора образована подпружиненным сильфоном, подвижный торец которого соединен с одним кон цом стержн , а также преобразователь перемещени подвижного торца сильфона , соединенный с вторичным прибором С 2 3. . Известный вискозиметр не обеспечи вает необходимой точности измерени в зкости из-за переменных значений сил трени , возникающих между стерж нем и трубкой в результате даже незначительных отклонений трубки вискозиметра от вертикального положени при производстаенных вибраци х и при попадании твердых включений в зазор между трубкой и стержнем и т.п Это обусловлено отсутствием дополнительного источника энергии, которой было бы достаточно дл перестановки в заданное положение стержн относительно трубки. Поэтому этим вискози метром невозможно измер ть малые в зкости или небольшие изменени в зкости с достаточной степенью точ ности. Цель изобретени - повышение точности измерений и расширение диапазона . Дл достижени поставленной цели в ксжпенсационный капилл рный вискозиметр , содержащий стабилизатор расхода , капилл р переменной длины, выполненный в виде трубки с соосно рас положенным в ней с возможностью осевого перемещени стержнем, причем капилл р.св зан с компенсационной схемой управлени длиной капилл ра, котора образована подпружиненным сильфоном, подвижный торец которого соединен с одним концом стержн , а также преобразователь перемещени подвижного торца сильфона, соединенный с вторичным прибором, дополнительно введены трехмембранный элемент сравнени , преобразователь давлени измер емой среды в пневматический сигнал, задатчик давлени и делитель давлени , при этом, сильфон помещен в камеру, образующую совместно с сильфоном его внешнюю полость, в которую через стабилизатор расхода подаетс исследуема среда и котора соединена с трубкой и с входом преобразовател давлени измер емой среды в пневматический сигнал, .причем внутренн полость сильфона через дели/тель давлени соединена с междроссельными камерами элемента сравнени , камера отрицательной обратной св зи которого соединена с выходом указанного преобразовател давлени , а камеjpa положительной обратной св зи подключена к задатчику давлени , при этом другой конец стержн через т гу и сальниковое уплотнение подключен к преобразователю перемещени . На чертеже изображен предлагаемый компенсационный капилл рный вискозиметр . Вискозиметр состоит из стабилизатора 1 расхода исследуемой среды, трубки 2 с соосно расположенным в ней с возможностью осевого перемещени стержн 3, сильфона 4, помещенного в камеру 5, т ги 6, соедин ющей стержень 3 с преобразователем перемещени 7, вторичного прибора 8, преобразовател 9 давлени исследуемой среды в пневматический сигнал, трехмембранного элемента 10 сравнени , задатчика 11 давлени и дроссельного делител 12 давлени , содержащего один нерегулируемый и один регулируемый дроссель. Делителем 12 устанавливаетс верхний предел измерени в зкости, а задатчиком 11 давлени - нуль прибора. Компенсационный капилл рный вискозиметр работает следующим образом. Контролируема среда поступает из стабилизатора расхода 1 в камеру 5, образующую совместно с сильфоном 4 его внешнюю полость. Далее контролируема среда движетс стационарно в |кольцевом пространстве между трубкой 2 и стержнем 3. При этом во внешней . полости сильфона 4 развиваетс давление , пропорциональное в зкости среды и длине капилл ра. Усилие,развиваемое сильфоном за счет этого давлени , уравновешиваетс усилием , от давлени , поступающего во внутреннюю полость сильфона. Изменение в зкости вызывает изменение гидравличе- , ского сопротивлени кольцевого пространства капилл ра и, следовательно , изменение давлени во внешней полости сильфона 4. Это давление преобразователем 9 преобразуетс в пневматический сигнгш, который подаетс в в камеру отрицательной обратной св зи элемента сравнени 10. В камеру положительной обратной св зи сильфон сравнени подаетс давление с задатчика 11 давлени . Таким образом, в элементе 10 сравнени происходит сравнение давлени во внешней полости сильфЪна 4 с заданным задатчиком 11 давлени . Под действием возро шего давлени во внешней полости сил фона 4 давление в ме адроссельных камерах элемента-10 сравнени уменьшаетс . Уменьшение этого давлени вы-. зывает уменьшение давлени во внутренней полости сильфона 4. Под действием возросшего давлени во внешней полости и уменьшившегос давлени во. внутренней полости сильфона, последний начинает деформироватьс , выдвига стержень 3 из трубки 2 и тем самым уменьшаетс длина кольцево го канала капилл ра до тех пор, пока давление во внешней полости силь фона 4 сравн етс с давлением задани , вырабатываемым задатчиксм 11. Перемещение стержн 3 преобразуетс преобразователем 7 перемещени в си нал, который поступает на вторичный прибор 8 и регистрируетс . Таким образом, любому изменению в зкости контролируемой среды соответствуют перемещени стержн 3 относительно трубки 2 под действием сильфона 4 (вынужденные перемещени с целью поддержани посто нной вели чины да.влени во внешней полости сил фона 4, зсшанной задатчикс 4 11 давлени . Из услови равновеси , подвижных частей элемента сравнени следует, что Рг Р,, fl) где Р S. давление на выходе преобра зовател 9, пропорциональное давлению во внешней по лости .сильфона 4 , т.е. PZ. КР , f где К - коэффи циент пропорциональности ; PJ -г- давление с задатчика 11. Между давлением PS во внутренней полости сильфона 4 и давлением В, в междроссельных камерах элемента сра нени 10 существует зависимость; / oU IX JiO , ot, и tj - проводимости перерегу иру мого и регулируемого дрос селей. Давление Р во внешней полости сильфона 4 можно определить по формуле ; р.), О) де К2 -.посто нный коэффициент, завис щий от единиц измерени вход щих в уравнение величин , а также от массового расхода измер емой среды через капилл р и геометрических размеров поперечного сечени кольцевого канала, образованного стержнем 3 и у трубкой 2; - динг1мическа в зкость измер емой среды; LO - длина стержн 3, наход ща с в трубке 2 при отсутствии давлени во внутренней и внешней полост х сильфона 4 ; 6 - перемещение подвижного торЦа сильфона, а следовательно , и стержн 3 под действием давлений, действующих во внешней и внутренней полост х сильфона. Перемещение К можно вычислить по ормуле 3(i-R,).-p,) , де KS - посто нный коэффициент, знаение которого зависит от размеров жесткости сильфона. Решение уравнений (1) - f4) дает ip.V(}CKiPA-i zMLo Г Т.е. перемещение стержн 3 относительно трубки 2 пропорционально динамической в зкости исследуемой средыТ При изменении давлени в междроссельных камерах элемента 10 сравнени от 0,2 до 1,0 кгс/см необхс димо вместо Р в формуле С4) подставить вначале 0,2 кгс/см, а затем давление 1,0 кгс/см. Получив систему уравнений и решив ее, наход т значение . величины настройки коэффициента дроссе .льного д :1тел 12 1,25 ДЦе 4U - перемещение подвижного тора сильфона 4 прн изменении в зкости в выбранном диапазоне измерений принимаетс при расчете из услови ыбранного преобразовател 7 перемеени . При значении в зкости ., соответствующей верхнему пределу измерени , давление Рц в междроссельных камерах элемента 10 сравнени равно 0,2 кгс/см, а при в зкости , соответствующей нижнему пределу измерени , Р/, 1,0 к ГС/см. Подставив эти значени в формулы (З) и (.Л), принима во внимание равенства (1) и 16) , а также решив полученную систему уравнений, получают значение велич ны настройки давлени задани Pj с помощью задатчика 11: а 7- а,Н.) )( Jitviin Например, если в качестве преобр . зовател 7 перемещени использовать дифференциально-трансформаторный пр образователь, то и 2 5 мм (из услов обеспечени линейной зависимости индуцируемой ЭДС от перемещени . При измерении в зкость растворов КО измен лась в пределах от Uiiii, 1,21 flOjt Mci4 1,4-10 Па-с, Дл измерений выбран сильфон, у которого К 12 , при этом 100 мм. Тогда К, 7,25 i- 0,052; РдЛ- (10-1,25 0,5 )J 0,59 кгс/см, Так как стержень 3совершает вы ну оденные перемещени под действием силы, развиваемой сильфоном 4 и эта сила значительно больше сил трени в сальниковом уплотнении, сил трени , возникающих между стержнем 3 и трубкой 2 в результате даже незна чительных отклонений трубки вискозиметра от вертикального положени при производственных вибраци х и при попадании твердых включений в кольцевой канал между стержнем и трубкой и т.п., то перемещение стер н 3 относительно трубки 2 всегда происходит до. положени , заданного задатчиком 11. При этом на работу вискозиметра .не вли ют его положение в пространстве (он может быть установлен горизонтально или вертикально выходным щтуцером вверх), загр знени в сальнике, по вл ющиес в процессе эксплуатации прибора и т.п. Таким образом, обеспечиваетс повышенна точность измерени малых значений в зкости или небольших изменений в зкости. В предлагаемом вискозиметре легко может быть осуществлена коррекци температурных изменений в зкости . Дл этого трехмембранный элемент сравнени 10 нужно зёьменить на п тимембранный элемент сравнени . В полученные дополнительно камеру отрицательной обратной св зи (в случае увеличени в зкости от увеличени температуЕ ы) или камеру положительной обратной св зи (в случае уменьшени в зкости от увеличени температуры) подаетс пневматический сигнал, пропорциональный температуре измер емой среды, который формируют, например, с помощью манометрического термометра. В предлагаемом вискозиметре обеспечиваетс повышение точности измерени и расширение диапазона применени вследствие использовани вынужденного перемещени стержн 3 относительно трубки 2 от внешнего источника энергии, и обеспечени возможности организации простыми приемами температурной коррекции. Повышение, точности измерений способствует улучшению качества автоматического контрол технологических процессов в различных отрасл х промышленности , например химической,повышению качества выпускаемых продуктов , производительности труда, уменьшению потерь сырь и энергетических затрат.
It-S
следуема среда