SU1233002A1 - Вискозиметр - Google Patents

Abstract

Вискозиметр предназначен дл  измерени  в зкости жидких сред в трубопроводах технологических потоков. Цель изобретени  - повьшение точности, расширение диапазона измерений и упрощение конструкции путем объединени  функций элементов. Вискозиметр содержит побудитель расхода, гидродинамическое сопротивление, измеритель перепада давлени  между его входом и выходом и измерительный прибор, причем гидродинамическое сопротивление выполнено в виде сужающегос  устройства (диафрагма, сопло, труба Венту- PH)I установленного непосредственно внутри основного трубопровода побудитель расхода вискозиметра совмещен с побудителем расхода технологического потока - шестеренчатым насосом, жестко св занным с рабочим валом измерител  угловой скорости - тахомат- S ром; выходы измерител  угловой скорости рабочего вала насоса и измерител  перепада давлени  на гидродинамическом сопротивлении соединены с входами измерительного прибора вискозиметра . 2 ил. (Л N0 :о

Description

Изобретение относитс  к изучению реологических свойств жидких сред и может использоватьс  дл  измерени в зкости в трубопроводах технологических потоков нефт ной, нефтехимической , химической и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности, расширение диапазон измерени  в зкости и упрощение конструкции путем объединени  функций элементов.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема вискозиметра;на фиг„ принципиальна  схема измерительного прибора.

Вискозиметр содержит трубопровод 1 , шестеренчатьш насос 2, измеритель 3 угловой скорости, грщродинамическое сопротивление 4, дифманометр 5,датчик 6 температуры и измерительньш прибор 7,

Измерительный прибор содержит элек тронньш усилитель 8, реверсивньш двигатель 9 и реостаты 10 и 11.

Вискозиметр содержит установленный в трубопроводе 1 технологического потока шестеренчатый насос 2, рабочий вал которого жестко св зан с измерителем 3 угловой скорости, величина которого пр мо пропорциональна расходу контролируемой среды в трубопроводе 1. Шестеренчатый насос 2  вл етс  одновременно побудителем расхода вискозиметра, гидродинамическое сопротивление 4 которого вьшол нено в виде сужающего устройства,установленного внутри трубопровода 1.

Гидродинамическое сопротивление 4 может быть осуществлено в виде диафрагмы , сопла, трубки Вентури или в виде участка трубы заданной длины. На участках трубопровода. 1 до и пос- ле гидродинамического сопротивлени  4 в непосредственной близости от него установлены отборные устройства измерител  5 перепада давлени .

Датчик 6 измерител  температуры контролируемой среды расположен в непосредственной близости к входу в гидродинамическое сопротивление 4. Выходы измерителей 3-6 подключены к входам измерительного прибора 7 в зкости. В вариантах технологической реализации со стабильной температурой контролируемой среды измеритель температуры отсутствует.

действи  вискозиметра основан на реализации косвенных измерений , выполн емых вычислительньм блоком измерительного прибора 7 вискозиметра путем решени   вного анайР

литического выражени 

F, (- ) +

+ F(t°), где uP

o

15

20

25

35

и Q - аргументы,.полученные путем пр мых измерений в трз бопроводе 1 технологического потока измерител  3 угловой скорости,из- мерителей 6 и 5 температуры контролируемой среды и перепада давлени .Величина угловой скорости пр мо пропор- п,иональна расходу контролируемой среды , перемещаемой по трубопроводу 1 шестеренчатым нйсосом 2. Дл  несжимаемых сред погр ешность измерени  расхода определ етс  в основном инструментальной погрешностью тахометра измерени  3 угловой скорости. В качестве гидродинамического со.противле- ни  могут быть использованы стандартные су :ающие устройства с отборным устройством.

в вариантах технической реализации со стабильной температурой контролируемой среды измерительный прибор 7

йР

3Q реализует формулу

К.

и вискозиметр вьтолнен без измерител  температуры ,

В случае небольшого диапазона отклонений в зкости и рабочей температуры измерительньй щкбор 7 может реализовать формулу К( -- + где К

+ К .ftt, где К, и У-2 коэффициенты пропорциональности линеаризованных зависимостей в зкости от перепада давлени  АР, расхода Q, отклонений температуры контролируемой среды от заданного значени  ut.

Реализаци  измерительно-вычислительный: операций может быть осуществлена с использованием как пневматических ,, так и электрических аналоговых измерительных приборов.

На фиг. 2 представлена принципи- .альна  схема реализации вычислительных операций с использованием миллиамперметра типа КСУ-3 с реостатными выходными устройствами. С этой целью измеритепи угловой скорости 3 и перепада давлени  5 снабжены токовыми преобразовател ми, выходы которых подключены к реостатам 10 и 11, образующими схему сравнени , подключенную

к электронному усилителного прибора 7. В устанжиме напр жение на вход усилител  8 равно нулю.

j

i.

отсюда

ва , что i К дР,

-1 а

можно записать, что

г

г.

К

т.е. по

стрелки из1 ер тельного прибора можно судить о величине в зкости .

Приведенна  погрешность предлагаемого вискозиметра дл  случа  измерени  в зкости среды со стабильно, температурой

Уг

Др.

:Q.

р2 г )

где

1 max max

У АР уQ соответственно приведенные погрешности измерени  перепада давлени  и расхода.

Максимальный расход в основном трубопроводе на несколько пор дков меньше максимального расхода в отвод щей линии.

Следовательно, согласно формуле приведенной погрешности вискозиметра пo peшнocть измерени  предлагаемым вискозиметром при использовании оди- нако вых измерителей перепада давлени  с одинаковым значением дР,„а во столько же раз меньше погрешности вискозиметра, измер ющего в зкост в отвод щей линии.

Таким образом, источником существенной дополнительной погрешности вискозиметра, измер ющего в зкость в отвод щей (байпасной) линии,  вл - етс  несоответствие численных значений вли ющих параметров в отвод щей линии и в основном трубопроводе, а изменение температуры вызывает допол нительнзто погрешность измерени  в з- кости. Например, .средн   величина температурного коэффициента в зкости этилцеплюлозы составл ет 20% на 1 С.

Существенным ограничением по диапазону измерени  в зкости в отвод - щей линии  вл етс  трудность созда10

15

20

5

0

5

ни  малогабаритного побудител  расхода с малым потреблением мощности дл  поддержани  заданной величины расхода контролируемой средой в отвод щей линии при работе с высоков зкими средами. Таким образом, вискозиметр, установленный в отвод щей линии, не всегда способен обеспечить измерение в зкости во всем рабочем диапазоне .

В предлагаемом устройстве рабочий насос технологического потока  вл етс  одновренно и побудителем расхода вискозиметра.

Таким образом, во всем рабочем диапазоне обеспечиваетс  прокачивание контролируемой среды через гидро- динамическо е сопротивление вискозиметра , а следовательно, и измерение в зкости осуществл етс  во всем рабочем диапазоне.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вискозиметр дл  измерени  в зкости жидких сред в трубопроводах технологических потоков, содержащий побудитель расхода, гидродинамическое сопротивление , измеритель перепада давлени  между его входом и выходом, измерительный прибор, отличающий с   тем, что, с целью повышени  точности,расширени  диапазона измерени  в зкости и упрощени  конструкции путем объединени  функций элементов , гидродинамическое сопротивление вьтолнено в виде сужающего устройства , установленного непосредственно внутри трубопровода, побудитель расхода ви козиметра совмещен с побудителем расхода технологического потока и выполнен в виде шестеренчатого насоса, жестко св занного с рабочим валом измерител  угловой скорости, причем вьгходы измерител  угловой скорости рабочего вала насоса и измерител  перепада давлени  на гидродинамическом сопротивлении соединены с входами измерительного прибора вискозиметра .

   S

   Z)

   ,1

   Составитель В.Крутин Редактор В.Иванова Техред В.Кадар Корректор И.Муска

   л, Г1 т - --- Ц ...- .....- - ---- - -

   Заказ 2760/43Тираж 778 Подписное

   ВНИИПИ Государстёенного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,