SU1260747A1

SU1260747A1 - Device for measuring viscosity

Info

Publication number: SU1260747A1
Application number: SU853915917A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Мордасов; Владимир Иванович Гализдра
Original assignee: Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-09-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс расширение диапазона измерений. Дл этого в известное устройство, имеющее чувствительный элемент, преобразователь и частотомер , дополнительно включены два регул тора расхода газа, два клапана и блок управлени . Входы клапанов подсоединены к соответствующим регул торам расхода газа, а выходы соединены вместе и подключены к соплу. В данном устройстве управл ющие входы клапанов подключены к выходам блока управлени и входам преЪбразо- вател , входы блока управлени соединены с чувствительным элементом. Bnojc управлени состоит из двух, моностабильных усилителей, струйного триггера с раздельными входами, струйного элемента пам ти и пневмо- кнопки. Чувствительный элемент выполнен из двух струйных элементов в виде COOCHO расположенных сопл питани и приемных сопл. 2 з.п. ф-лы 1 ил. 2 б (ЛThis invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to expand the measurement range. For this, in a known device having a sensitive element, a transducer and a frequency meter, two gas flow controllers, two valves and a control unit are additionally included. The valve inlets are connected to the respective gas flow controllers, and the outlets are connected together and connected to the nozzle. In this device, the control inputs of the valves are connected to the outputs of the control unit and the inputs of the pre-shaper, the inputs of the control unit are connected to the sensing element. The bnojc control consists of two monostable amplifiers, a jet trigger with separate inputs, a jet memory element and a pneumatic button. The sensing element is made of two jet elements in the form of COOCHO disposed power nozzles and receiving nozzles. 2 hp f-ly 1 ill. 2 b (L

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к пневматическим бесконтактным устройствам дл измерени в зкости жидких сред, и может быть широко применено в различных отрасл х промьшшенности.The invention relates to a measurement technique, in particular, to pneumatic contactless devices for measuring the viscosity of liquid media, and can be widely applied in various industries.

Цель изобретени - расширение диапазона измерений в зкости.The purpose of the invention is to expand the range of viscosity measurements.

На чертеже изображена схема пневматического устройства дл измерени в зкости.The drawing is a diagram of a pneumatic viscosity measuring device.

Устройство содержит трубки 1 и 2 сопл питани струйных элементов, расположенных соосно с приемными соплами 3 и 4 соответственно. Приемкее сопло 3 соединено с входом 5 первого струйного моностабильнсго усилител 6, приемное сопло 4 подключено к входу 7 второго струйного моностабильного усилител 8. Выходной канал 9 усилител 6 подключен к входному каналу 10 струйного триггера 11 с раздельными входами. Выходной канал 12 усилител 8 подключен к входному каналу 13 триггера 11. Выходной ка- уал 14 триггера 11 присоединен к кла- пану 15 и к входу 16 преобразовател 17. Выходной канал 18 триггера 11 присоединен к клапану 19 и к входу 20 преобразовател 17, выход кото-30 пан 19, включает его, соедин вы- рого подключен к входу частотомера 21 . ход регул тора 35 расхода газа сThe device comprises tubes 1 and 2 of power supply nozzles of jet elements arranged coaxially with receiving nozzles 3 and 4, respectively. The acceptance nozzle 3 is connected to the input 5 of the first jet monostable amplifier 6, the receiving nozzle 4 is connected to the input 7 of the second jet monostable amplifier 8. The output channel 9 of the amplifier 6 is connected to the input channel 10 of the jet trigger 11 with separate inputs. The output channel 12 of the amplifier 8 is connected to the input channel 13 of the trigger 11. The output port 14 of the trigger 11 is connected to the valve 15 and to the input 16 of the converter 17. The output channel 18 of the trigger 11 is connected to the valve 19 and to the input 20 of the converter 17, output which is 30 pan 19, turns it on, the connection is wired to the input of the frequency meter 21. the course of the regulator 35 gas consumption with

Вход 22 триггера 11 подключен к выходу 23 струйного элемента 24 пам ти , вход 25 которого присоединен к выходу 12 струйного моностабильного усилител 8, а вход 26 посредством- цепи положительной обратной св зи соединен с выходом 27. На вход 28 элемента пам ти 24 подано давление питани . В канал 29 .элемента пам ти подключен выход пневмокнопки 30.The input 22 of the trigger 11 is connected to the output 23 of the jet memory element 24, the input 25 of which is connected to the output 12 of the jet monostable amplifier 8, and the input 26 is connected to the output 27 via a positive feedback circuit. The input 28 of the memory element 24 is pressurized nutrition The output of the pneumatic button 30 is connected to the channel 29 of the memory element.

В каналы 31, 32 и 33, соответственно , триггера 11 и моностабильных усилителей 6 и В подано давление питани ,Channels 31, 32, and 33, respectively, of trigger 11 and monostable amplifiers 6 and B are supplied with supply pressure,

К входам клапанов 15 и 19 подключены выходы регул торов расхода газа 34 и 35, соответственно. Выходы клапанов 15 и 19 подключены на вход сопла 36, ось которого размещена в цент- 50 определ етс в основном в зкостьюThe inputs of the valves 15 and 19 are connected to the outputs of the gas flow controllers 34 and 35, respectively. The outlets of the valves 15 and 19 are connected to the inlet of the nozzle 36, the axis of which is located in the center is determined mainly by viscosity.

ральной плоскости, перпендикул рной ос м струйных элементов.perpendicular to the axis of the jet elements.

Принцип действи пневматического устройства дл измерени в зкости жидкости заключаетс в следующем.The principle of operation of a pneumatic fluid viscosity measuring device is as follows.

На вход сопл 1 и 2 подано давление питани , которое также подключено к каналам 28j 31, 32, 33 соответ - 2607472At the inlet of nozzles 1 and 2, supply pressure is applied, which is also connected to channels 28j 31, 32, 33, respectively - 2607472

ствующих элементов. Струи газа, вь;хо- д щие из сопл 1 и 2, поступают на входы приемных сопл 3 и 4, откуда направл ютс во входные каналы 5 и 7elements. Jets of gas, v; coming from nozzles 1 and 2, are fed to the inputs of receiving nozzles 3 and 4, from where they are directed to input channels 5 and 7

5 струйных моностабильных усилителей 6 и 8.5 monostable inkjet amplifiers 6 and 8.

Струи газа, вытекающие из каналов 5 и 7, отклон ют струи питани от приемных каналов 9 и 12 и на входахGas jets flowing out of channels 5 and 7 deflect the power jets from receiving channels 9 and 12 and at the inlets

10 10 и 13 струйного триггера 11 с раздельными входами будут сигналы нулевого уровн .10 10 and 13 inkjet trigger 11 with separate inputs will be zero level signals.

При поступлении на входы триггера сигналов нулевого уровн питающа Upon receipt at the inputs of the trigger signals of the zero level of the power supply

)5 стру , выход ща из канала 31, может поступить в один из входных каналов 14 и 18. Дл исключени такой неопределенности в схему устройства включен струйный элемент 24 пам ти. Нуле-20 вой сигнал с выхода усилител 8 поступает на вход 25 элемента 24 пам ти, стру питани из канала 28 поступает в приемный канал 23, откуда она проходит в канал 22 триггера 11. ПодThe 5th jet coming out of the channel 31 can flow into one of the input channels 14 and 18. To eliminate such uncertainty, a device has a jet memory element 24 included. The zero-20 signal from the output of amplifier 8 is fed to the input 25 of memory element 24, the power feed from channel 28 enters receiving channel 23, from where it passes to channel 22 of trigger 11. Under

25 действием струи, выход щей из канала 22, стру питани триггера отклон етс в канал 18.25 by the action of the jet exiting from the channel 22, the trigger power jet deflects into the channel 18.

Сигнал единичного уровн с выхода 18 триггера 11 поступает на клавходом сопла 36. Стру газа с расходом G, вытекает из сопла 36 и набегает на поверхность контролируемойThe signal of a single level from the output 18 of the flip-flop 11 is fed to the key of the nozzle 36. A gas jet with a flow rate G, flows out of the nozzle 36 and runs onto the surface of the controlled

среды. Стру газа взаимодействует с поверхностью жидкости, деформирует ее, образу углубление. Двига сь вдоль образованного углублени на поверхности жидкости, стру приобретает криволинейное движение и выходит из углублени под некоторым - углом.environment. The gas jet interacts with the surface of the liquid, deforms it, forming a recess. Moving along the recess formed on the surface of the liquid, the jet acquires a curvilinear motion and leaves the recess at a certain angle.

В силу высокой в зкости анализируемой жидкой среды автоколебани Due to the high viscosity of the liquid self-oscillation analyzed

в системе стру газа - жидкость не возникают. Процесс перехода поверхности жидкости из одного устойчивого состо ни в другое происходит в течение времени, значение которогоThere is no gas flow in the system. The process of transition of a liquid surface from one steady state to another occurs over a period of time, the value of which

5555

жидкости и силой, с которой действует на поверхность жидкости стру газа.fluid and the force with which the gas jet acts on the surface of the fluid.

С ростом углублени измен етс угол Gi выхода струи газа из углублени . В некоторый момент времени выход ща из углублени стру газа пересекает ось первого струйногоAs the recess increases, the angle Gi of the gas jet exit from the recess changes. At some point in time, the gas stream emerging from the recess intersects the axis of the first jet

33

элемента (питающее сопло 2 - приемное сопло 4). Стру питани из кана лг. 33 моностабилъного усилител 8 г оступает в приемный канал 12, откуда она проходит в канал 13 триггера 11. Под действием струи, выход щей из канала 13, стру питани триггер отклон етс в канал 18,element (power nozzle 2 - receiving nozzle 4). Kan power string lg. 33 monostable amplifier 8 g comes in the receiving channel 12, from where it passes into the channel 13 of the trigger 11. Under the action of the jet coming out of the channel 13, the power jet trigger flips to the channel 18,

Пуск системы осуществл етс нажатием кнопки 30. После этого на вхо- де в канале 22 триггера 11 будет синал единичного уровн . При некоторо положении отраженной струи, последн пересекает ось струи газа, выход щей из сопла 2. На вход в канал 13 триггера 11 поступает единичный сигнал, который однов ременно с этим поступает в канал 25 элемента пам ти 24. Состо ние триггера 11 при этом не мен етс . Струей газа, выхо д щей из канала 25, отклон етс питающа стру в элементе пам ти, ко- тора при этом поступает в выходной канал 27, откуда по цепи положительной обратной св зи поступает во входной канал 26. Происходит запоминание состо ни элемента пам ти с сигналом нулевого уровн на выходе.The system is started by pressing button 30. After that, at the input in channel 22 of trigger 11, there will be a single-level signal. At a certain position of the reflected jet, the latter intersects the axis of the gas jet exiting nozzle 2. A single signal arrives at the entrance to the channel 13 of the trigger 11, which simultaneously enters the channel 25 of the memory element 24. The state of the trigger 11 does not varies. The gas jet leaving the channel 25 deflects the supply jet in the memory element, which then enters the output channel 27, from where it enters the input channel 26 through the positive feedback circuit. The memory element state is memorized with a zero output signal.

Элемент питани включен дл исключени неопределенности в работе триггера в начальный момент времени когда его входные сигналы равны нулю.The power element is turned on to eliminate uncertainty in the trigger at the initial moment of time when its input signals are zero.

Под действием силы, с которой газова стру действует на поверх- ность контролируемой жидкости, углубление на поверхности растет и в некоторый момент времени выход ща из углублени стру пересечет ось струйного элемента (питающее соп- ло 1 - приемное сопло 3). На входе 5 моностабильного усилител 6 будет сигнал нулевого уровн . Питающа стру из канала 32 поступает в приемный канал 9 откуда подаетс на вхо 10 триггера 11 с раздельными входами Выход ща из канала 10 стру взаимодействует со струей питани и отклон ет ее. Состо ние триггера измен етс . При этом на его выходе 14 бу- дет сигнал единичного уровн , а на выходе 18 - нулевого.Under the action of the force with which the gas jet acts on the surface of the controlled fluid, the dimple on the surface increases and at some point of time the jet escapes from the dimple and intersects the axis of the jet element (feeding nozzle 1 - receiving nozzle 3). At the input 5 of the monostable amplifier 6 there will be a zero level signal. The feed jet from the channel 32 enters the receiving channel 9 from where it is fed to the inlet 10 of the trigger 11 with separate inputs. The jet leaving the channel 10 interacts with the power jet and deflects it. The trigger state is changed. In this case, at its output 14 there will be a signal of a single level, and at output 18 - a zero level.

Под действием указанных сигналов клапан 15 открываетс , клапан 19 - закрываетс . На вход сопла 36 подает с газ с расходом G, причем Gj«:G, . Стру вытекает из сопла 36 с меньшей скоростью, оказыва при этомUnder the action of these signals, the valve 15 opens, the valve 19 closes. At the entrance of the nozzle 36 delivers gas with a flow rate of G, and Gj «: G,. The jet emerges from the nozzle 36 at a lower speed, while rendering

меньшее силовое воздействие на жидкость .less force on the liquid.

При выборе расходов G и G необходимо значение G, устанавливать таким образом, чтобы в установившемс (статическом) состо нии, выход ща углублени стру , проходила левее струйного элемента.When choosing the flow rates G and G, it is necessary to set the value of G so that in the steady-state (static) state, leaving the recess of the jet passes to the left of the jet element.

Значение Gj устанавливают таким, чтобы выход ща из углублени стру газа проходила правее струйного элемента .The value of Gj is set such that the gas jet leaving the recess extends to the right of the jet element.

Под действием газовой струи с меньшим расходом жидкость в месте контакта будет стремитьс зан ть новое устойчивое состо ние за счет изменени формы углублени .(Врем , в течение которого будет происходить изменение формы углублени , зависит от расхода газа в струе и в зкости жидкости. Сигналы с выходов 18 и 14 триггера 11 с раздельными входами поступают, соответственно, н а входы 20 и 16 преобразовател 17. Преобразователь 17 осуществл ет преобразование входных сигналов и формирует импульсы. Импульсы с выхода преобразовател 17 поступают на вход частотомера 21.Under the action of a gas jet with a lower flow rate, the fluid at the point of contact will tend to occupy a new steady state by changing the shape of the well. (The time during which the shape of the well will change depends on the flow rate of the gas in the jet and the viscosity of the liquid. Signals outputs 18 and 14 of the trigger 11 with separate inputs are received, respectively, and inputs 20 and 16 of the converter 17. Converter 17 performs the conversion of input signals and generates pulses. Pulses from the output of converter 17 go to input d frequency counter 21.

Вьшол.нение устройства из элементов струйной техники существенно по- вьшает надежность конструкции.The implementation of the device from the elements of the jet technology significantly improves the reliability of the design.

Claims

1. A device for measuring viscosity, containing a nozzle located during measurements above the surface of the test liquid, a sensing element and a transducer, to the outlet of which a frequency meter is connected, characterized in that, in order to expand the measuring range, it additionally contains two flow controllers, two valve and control unit, with the inlets-valves connected to the corresponding gas flow controllers, and the outputs are connected together and connected to the nozzle, the control inputs of the valves are connected to the corresponding outputs them to the control unit and the inputs of the converter, the inputs are connected to the control unit chuvstvitelnm element.

2. Device POP.1, characterized in that the control unit is made in the form of two monostable jet amplifiers, a jet trigger with separate inputs, a jet memory element and pneumatic buttons, while the outputs of the sensing element are connected to the inputs of the corresponding monostable jet amplifiers connected with its inputs with an inkjet trigger trigger with separate inputs, the output of one monostable amplifier is connected to one of the inputs of the memory element, the other input of which is connected to the pneumatic button, and the output A memory element is connected to one of the inputs of a trigger with separate inputs;

whose bridges are the outputs of the control unit.

3. Device POP.1, characterized in that the sensitive element is made of two jet elements in the form of coaxially arranged supply nozzles and receiving nozzles placed parallel to the liquid surface in a plane perpendicular to the plane of the nozzle location, and the outputs of the receiving Nozzles are connected to the corresponding inputs control unit.

.J

“Sy.

v g

Compiled by V.Krutin Editor M.Tovtin Tehred L.Oleinik Proofreader E.Sirohman

Order 5218/39 Circulation 778 - Subsidiary VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4