SU1111070A1 - Компенсационный капилл рный вискозиметр - Google Patents

Компенсационный капилл рный вискозиметр Download PDF

Info

Publication number
SU1111070A1
SU1111070A1 SU833650426A SU3650426A SU1111070A1 SU 1111070 A1 SU1111070 A1 SU 1111070A1 SU 833650426 A SU833650426 A SU 833650426A SU 3650426 A SU3650426 A SU 3650426A SU 1111070 A1 SU1111070 A1 SU 1111070A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pressure
bellows
capillary
rod
chamber
Prior art date
Application number
SU833650426A
Other languages
English (en)
Inventor
Петр Иванович Стальнов
Виктор Сергеевич Прохоров
Андрей Николаевич Круглов
Михаил Васильевич Кулаков
Original Assignee
Новомосковский Филиал Московского Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Д.И.Менделеева
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения
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 Новомосковский Филиал Московского Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Д.И.Менделеева, Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения filed Critical Новомосковский Филиал Московского Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Д.И.Менделеева
Priority to SU833650426A priority Critical patent/SU1111070A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1111070A1 publication Critical patent/SU1111070A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий 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 концом стержн , а .также преобразователь перемещени  подвижного торца сильфона, соединенный с вторичным прибором, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений и расширени  диапазона, в него дополнительно введены трехмембранный элемент сравнени , преобразователь давлени  измер емой среды в пневматический сигнал, задатчик давлени  и делитель давлени , при этом сильфон псмеьчен 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 преобразова§ тел  давлени  измер емой среды в пневматический сигнал, причем внут (Л ренн   полость сильфона через делитель давлени  соединена с междросс сельными камерами элемента сравнени  камера отрицательной обратной св зи которого соединена с выходом указан- g ного преобразовател  давлени , а ка- мера положительной обратной св зи подключена к задатчику давлени , при этом другой конец стержн  через т гу и сальниковое уплотнение подключен к преобразователю перемещени 

Description

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

Claims (1)

  1. КОМПЕНСАЦИОННЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий стабилизатор расхода, капилляр переменной длины, -выполненный в виде трубки с соосно расположенным в ней с возможностью осевого перемещения стержнем, причем капилляр связан с компенсационной схемой управления длиной капилляра, которая образована подпружиненным сильфоном, подвижный торец которого соединен с одним концом стержня, а также преобразователь перемещения · подвижного торца сильфона, соединенный с вторичным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расши рения диапазона, в него дополнительно введены трехмембранный элемент сравнения, преобразователь давления измеряемой среды в пневматический сигнал, задатчик давления и делитель давления, при этом сильфон помещен в камеру, образующую совместно с сильфоном его внешнюю полость, в которую через стабилизатор расхода подается исследуемая среда и которая соединена с трубкой и с входом преобразователя давления измеряемой среды в пневматический сигнал, причем внутренняя полость сильфона через делитель давления соединена с ме«дроссельными камерами элемента сравнения, камера отрицательной обратной связи которого соединена с выходом указанного преобразователя давления, а камера положительной обратной связи подключена к задатчику давления, при этом другой конец стержня через тягу и сальниковое уплотнение подключен к преобразователю перемещения^ длиной капилляпрео бр а з ов ат.ел ь L11.
    предлагаемому
SU833650426A 1983-10-10 1983-10-10 Компенсационный капилл рный вискозиметр SU1111070A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833650426A SU1111070A1 (ru) 1983-10-10 1983-10-10 Компенсационный капилл рный вискозиметр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833650426A SU1111070A1 (ru) 1983-10-10 1983-10-10 Компенсационный капилл рный вискозиметр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1111070A1 true SU1111070A1 (ru) 1984-08-30

Family

ID=21084750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833650426A SU1111070A1 (ru) 1983-10-10 1983-10-10 Компенсационный капилл рный вискозиметр

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1111070A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 763744, кл. G 01 N 11/08, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР 914967, кл. G 01 N 11/08, 1982 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2079069A (en) Pressure responsive device
US5308953A (en) Heater block holder for a capillary rheometer plunger pressure transducer
US3140613A (en) Differential pressure transmitters
US2889704A (en) Amplifying apparatus for gauging product characteristics
SU1111070A1 (ru) Компенсационный капилл рный вискозиметр
US3455157A (en) Density measuring device
US4207806A (en) Miniature volumetric pump
US4571989A (en) Method and apparatus for measuring rheological properties of fluid
US2535202A (en) Indicating, recording, and controlling apparatus
US2796229A (en) Pressure cylinder unit and method
US3610042A (en) Liquid level measuring device with temperature compensator
US2728231A (en) Pressure measuring device
US2503676A (en) Viscometer
US3064476A (en) Solid differential expansion temperature sensor
US2869358A (en) Apparatus for measuring viscosity
US2988914A (en) Continuously recording viscosimeter
US2976718A (en) Gaging apparatus for dimensions and the like
SU526805A1 (ru) Капилл рный вискозиметр
US1753469A (en) Flow meter
US3508431A (en) System for calibration of a differential pressure transducer
US3002692A (en) Thermostatically actuated signal transmitting converters
SU914967A1 (ru) Капиллярный вискозиметр i
RU2768107C1 (ru) Струйно-пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид) регулятор
US2783768A (en) Pressure transmitters
US3252383A (en) Differential pressure measuring apparatus