SU1599711A1 - Viscosity vibration pickup - Google Patents

Viscosity vibration pickup Download PDF

Info

Publication number
SU1599711A1
SU1599711A1 SU884617945A SU4617945A SU1599711A1 SU 1599711 A1 SU1599711 A1 SU 1599711A1 SU 884617945 A SU884617945 A SU 884617945A SU 4617945 A SU4617945 A SU 4617945A SU 1599711 A1 SU1599711 A1 SU 1599711A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
viscosity sensor
input
tuning
fork
spring
Prior art date
Application number
SU884617945A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Алексеевич Полуэктов
Андрей Владимирович Богословский
Любовь Константиновна Алтунина
Original Assignee
Институт химии нефти СО АН СССР
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 Институт химии нефти СО АН СССР filed Critical Институт химии нефти СО АН СССР
Priority to SU884617945A priority Critical patent/SU1599711A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1599711A1 publication Critical patent/SU1599711A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N2011/0006Calibrating, controlling or cleaning viscometers

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию различных свойств материалов, в частности к конструкции вибрационного датчика в зкости. Вибрационный датчик в зкости позвол ет расширить круг исследуемых жидкостей, повысить воспроизводимость результатов измерений. Вибрационный датчик в зкости содержит камертон с двум  ножками, у основани  которых установлены пьезоэлектрические преобразователи, и полую пружину с входом и выходом дл  ввода и вывода исследуемой жидкости, установленную между ножками камертона и жестко соединенную перпендикул рно к ним. 2 ил.The invention relates to the investigation of various properties of materials, in particular, to the design of a vibration viscosity sensor. Vibration viscosity sensor allows to expand the range of studied liquids, to increase the reproducibility of measurement results. The vibration viscosity sensor contains a two-leg tuning fork, at the base of which piezoelectric transducers are installed, and a hollow spring with an inlet and an outlet for the input and output of the test fluid, installed between the tuning-fork legs and rigidly connected perpendicular to them. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  в зкости, в частности к устройству высокочувствительных проточных вибрационных датчиков, предназначенных дл  использовани  в исследовательских лаборатори х, в медицине, дл  контрол  технологических процессов оThe invention relates to a technique for measuring viscosity, in particular to the device of highly sensitive flow-through vibration sensors for use in research laboratories, in medicine, for monitoring technological processes.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и повьш1ение точности  а счет стабилизации фактора формы.The aim of the invention is to expand the scope and increase accuracy by stabilizing the form factor.

На фиг. 1 изобралсен предлагаемый датчик; на фиг. 2 - зависимость меж- ДУ (IT р - и р J и YTT .FIG. 1 depicts the proposed sensor; in fig. 2 - interdependence dependence (IT p - and p J and YTT.

Предлагаемый датчик состоит из камертона 1,.пьезоэлементов 2, пружины 3. Камертон установлен на опоре 4.The proposed sensor consists of a tuning fork 1,. Piezoelectric elements 2, a spring 3. The tuning fork is mounted on the support 4.

Д -.  проведени  измерений датчик включаетс  в цепь обратной св зи ав-D -. measuring sensor is included in the feedback circuit

тогенератора, обеспечиваюп1его работу на частоте резонанса. При зтом на один из пьезоэлементов подаетс  воз- буждаюп1ее напр жение Ир, с другого пьезоэлемента снимают напр жение IV, пропорциональное амплитуде, возника- ВБ1ИХ механических колебаний.generator, providing work at the resonance frequency. With this, one of the piezoelectric elements is energized by a voltage Ir, from the other piezoelectric element the voltage IV is removed, which is proportional to the amplitude, and VB1IH mechanical oscillations arise.

При движен1ш ножек камертона происходит смещение стенок пружины относительно заключенной в ней жидкости . Трение между пружиной и жидкостью (и в самой жидкости) вызывает дополнительное (по сравнению с потер ми в самом камертоне и в пружине ) рассе ние энергии. Добротность вибратора у 1еньшаетс . Дл  достижени  той же амплитуде колебаний понадобитс  большее Up или при том же возбуждающем напр жении будет меньше амплитуда и, соответственно, П,When moving the tuning fork legs, the spring walls are displaced relative to the fluid enclosed in it. The friction between the spring and the fluid (and in the fluid itself) causes an additional (compared to the losses in the tuning fork and in the spring) energy dissipation. The quality factor of the vibrator is one. To achieve the same amplitude of oscillations, more Up will be needed or at the same exciting voltage there will be less amplitude and, accordingly, P,

елate

:о :о Ч: o: oh

3159971131599711

I Дл  ньютоновских жидкостей трение |между колеблющимс  по rapMOHH4ecKONry . закону телом и жидкостью описываетс  формулойI For Newtonian fluids, friction between oscillations is rapMOHH4ecKONry. the law of the body and fluid is described by the formula

Z.. ГZ .. G

Al  Al

ВAT

ILfIlf

UiUi

cYpa cYpa

де Zde z

сопротивлениеresistance

механическое жидкости;mechanical fluid;

сила, вызывающа  движение; амплитуда колебаний; амплитуда скорости колебаний;force causing movement; oscillation amplitude; amplitude of the oscillation speed;

.шютность жидкости; в зкость жидкости;sludge fluid; fluid viscosity;

- коэффициенты- пропорциональности .- coefficients of proportionality.

Кроме сопротивлени  жидкости присутствует также сопротивлениеIn addition to fluid resistance, resistance is also present.

В AT

iV. ViV. V

бусловленное внутренним трением изерительной установки (подвеса) иconditional by internal friction of the measuring system (suspension) and

VfVf

Z ВZ B

UFO UI UFO UI

Г де ZG de z

ITIT

+  +

7 : 67: 6

пP

вat

ПгPg

вat

иand

II

механическое сопротивление;mechanical resistance;

возбуждающее напр жение при отсутствии жидкости пружине;excitation voltage in the absence of fluid spring;

напр х ение, пропорхщональ- ное смещению при отсутст ВИИ жидкости в пружине.voltage proportional to the displacement when there is no VII liquid in the spring.

При стабршизированном имеем . K(Up- Пр).With stabilized we have. K (Up- Pr).

Измерени  провод т следзшщим образом .The measurements are carried out in the following way.

Наход т значение U р при отсутст- ВИИ жидкости .в пружине (заполнении ее воздутсом). Наход т U.j: при запол- йении пружины калибровочной жидкоств Определ ют коэффициент К по формулеThe value of U p is found when there is no liquid in the spring (filled with air). Find U.j: when filling the spring of the calibration fluid. Determine the coefficient K by the formula

КTO

- в зкость- viscosity

плотность ка Гк 1к  ибровочной жидкости.density kk 1k of cleaning fluid.

Далее, при неизменном значении IIд определ ют П - исследуемой жидкости Further, at a constant value of Id, P is determined — the test liquid

Наход т искомое значение лГо по формулеFind the desired value of LHO by the formula

и )and)

Kdi.p   Kdi.p

10ten

1515

5five

30thirty

3535

4040

45 45

5050

5five

или по калибровочной зависимости, котора  может быть построена после определени  U,- р да жидкостей с известными значени ми Ypt . При измерени х отсутствует операци  погружени  пробного тела в жидкость, т.е. исключаетс  зависимость U от глубины погружени . Пружина имеет всегда одинаковый объем и внутреннюю поверх ность. Таким образом при заполнении автоматически обеспечиваетс  одинакова  плоп1,адь контакта пробного тела с жидкостью, что обеспечивает повьше- ние точности и воспроизводимости результатов измерений.or according to the calibration dependence, which can be constructed after determining U, - a series of liquids with known Ypt values. When measuring, there is no operation of immersing the test body in a liquid, i.e. the dependence of U on the immersion depth is excluded. The spring always has the same volume and internal surface. Thus, the filling automatically ensures the same flatness of the contact of the test body with the liquid, which ensures an increase in the accuracy and reproducibility of the measurement results.

Пример. .Латунный камертон 1 с частотой резонанса f. с; 400 Гц укреплен в опоре 4. Вблизи основани  ножек наклеены пьезоэлементы 2. Между ножками камертона плотно вставлена пруткина из нержавеющей стали трубчатой формы (толщина стенок ,1 мм) диаметром 12 мм (несколько большем чем рассто ние между ножками - 10мм).Example. Brass tuning fork 1 with a resonance frequency f. with; 400 Hz is fixed in support 4. Piezo elements 2 are glued near the base of the legs. A stainless steel rod of tubular shape (wall thickness, 1 mm) 12 mm in diameter (slightly larger than the distance between the legs — 10 mm) is tightly inserted between the tuning fork legs.

При испытани х датчика пьезоэлементы включались в цепь обратной св зи автогенератора с. Величина 11 с поддерживалась посто нной (2,5 В). Измер лось с помощью цифрового вольтметра U р 1 В, Лл  заполнени  пружины использовались шланги, присоедин вшиес  к ее концам. По оси абс1щсс (фиг,2) отложены значени  Up 11, , получен-. ные при заполнении трубки воздухом (T-,O)J гептаном (т.1) бензолом (т.2), водой (т.З).When the sensor was tested, piezoelectric elements were included in the feedback circuit of the autogenerator. The value of 11 s was kept constant (2.5 V). Measured with a digital voltmeter U p 1 V, the spring was filled with hoses, connected to its ends. The values of Up 11,, are obtained on the absolute axis (fig, 2). when filling the tube with air (T-, O) J with heptane (t. 1) with benzene (t. 2), water (t. T).

Определенна  по графику чувствитель- ность датчика К 0,7 В/ i( кг Па- с м .Scheduled sensitivity of the sensor is K 0.7 v / i (kg Pa-m.

Использование предлагаемого датчика обеспечивает высокзто чувствительность в области малых в зкостей; по-, вьшение воспроизводимости получаемых результатов; простоту изготовлени  датчика, ,The use of the proposed sensor ensures high sensitivity in the area of low viscosity; increasing the reproducibility of the obtained results; ease of manufacture of the sensor,

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Вибрационный датчик в зкости, со- держащий камертон с двум  ножками, у основани  которых установлены пьезоэлектрические преобразователи, о т- личагощийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерений за счет стабилизации фактора формы, он снабжен полой пружиной с входом и выходом дл  ввода и вывода исследу- емой среды, установленной между нож- сами камертона и жестко соединенной перпендикул рно к ним.A vibration viscosity sensor containing a two-leg tuning fork, at the base of which piezoelectric transducers are installed, is due to the fact that, in order to improve measurement accuracy by stabilizing the shape factor, it is provided with a hollow spring with an input and output for input and removal of the test medium installed between the tuning-fork blades and rigidly connected perpendicular to them. Риг. 1Rig. one 0.0 0,20.2 9иг.29ig.2 iСоставитель Л. Уль новi Compiler L. Ulnov ;Редактор Т. Парфенова Техред А.Кравчку Корректор М,Кучер ва ; Editor T. Parfenova Tehred A. Kravchka Proofreader M, Kucher va : Заказ 3136: Order 3136 Тираж 487Circulation 487 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ CCJICP 113035, Москва, Ж-35., Раушска  наб., д, 4/5 .VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology CCJICP 113035, Moscow, Zh-35., Raushsk nab., D, 4/5. ПодписноеSubscription
SU884617945A 1988-12-12 1988-12-12 Viscosity vibration pickup SU1599711A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617945A SU1599711A1 (en) 1988-12-12 1988-12-12 Viscosity vibration pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617945A SU1599711A1 (en) 1988-12-12 1988-12-12 Viscosity vibration pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1599711A1 true SU1599711A1 (en) 1990-10-15

Family

ID=21414138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884617945A SU1599711A1 (en) 1988-12-12 1988-12-12 Viscosity vibration pickup

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1599711A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169441U1 (en) * 2016-11-22 2017-03-17 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING ENVIRONMENTAL PARAMETERS
CN113390504A (en) * 2021-07-19 2021-09-14 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 Low-frequency vibration sensor calibration system and calibration method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бел ков В.Л. Автоматизаци промысловой подготовки нееЬти и воды.М.: Недра, 1988, с. 232.i Гочжень Чжу. Паоли Сюй. Измерение в зкости и плотности при помоищ колеблющегос Б1арика. - Приборы дл научных исследований. 1985, К 8, с. 144-147. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169441U1 (en) * 2016-11-22 2017-03-17 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING ENVIRONMENTAL PARAMETERS
CN113390504A (en) * 2021-07-19 2021-09-14 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 Low-frequency vibration sensor calibration system and calibration method
CN113390504B (en) * 2021-07-19 2024-03-26 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 Low-frequency vibration sensor verification system and verification method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3382706A (en) Oscillatory element for measuring viscosity
US4383443A (en) Liquid-level measurement
US4599892A (en) Volume measuring apparatus
US3600933A (en) Apparatus for determining the freezing point of a solution
US3677067A (en) Densitometer
US3420092A (en) Measuring the specific gravity of gases and liquids and apparatus therefor
EP0176543B1 (en) Method, apparatus and probe for determining amount of biological material
US4329875A (en) Ultra sensitive liquid level detector and method
US5477726A (en) Apparatus for determining the density of liquids and gases from a period of an oscillator filled with a test sample
SU1599711A1 (en) Viscosity vibration pickup
US3603137A (en) Vibrating method and apparatus for determining the physical properties of material
US6079266A (en) Fluid-level measurement by dynamic excitation of a pressure- and fluid-load-sensitive diaphragm
RU2115116C1 (en) Method controlling composition of gas mixtures and liquid media
US4074576A (en) Fluid pressure measuring device
JPH0126017B2 (en)
RU2089859C1 (en) Method determining physical parameters of gas and liquid systems and gear for its realization
RU2335741C1 (en) Vibrating liquid level indicator
RU2089860C1 (en) Method determining physical parameters of gas and liquid system and gear for its implementation
RU216574U1 (en) Viscosity tuning fork sensor
RU2029265C1 (en) Method of measuring physical parameters of medium condition
SU612160A1 (en) Vibration-type viscosimeter
SU1413463A1 (en) Method of calibrating pressure gradient transducers
RU147292U1 (en) DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY AND LIQUID DENSITY
RU24732U1 (en) GAS DENSITY
SU711432A1 (en) Device for measuring viscosity and density of liquid media