SU1702250A1

SU1702250A1 - Viscometer

Info

Publication number: SU1702250A1
Application number: SU894761707A
Authority: SU
Inventors: Михаил Львович Грузнов; Виктор Федорович Глазунов; Юрий Михайлович Кулагин; Владимир Вячеславович Махнач; Елена Николаевна Житникова; Андрей Константинович Иванков; Лев Петрович Грузнов
Original assignee: Ивановский Инженерно-Строительный Институт; Московская Хлопчатобумажная Фабрика Им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1989-11-23
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени в зкости жидкости и касаетс измерителей , обеспечивающих автоматическое измерение в зкости контролируемой жидкой среды. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем оценки посто нной времени экспоненты изменени скорости шарового зонда в переходном режиме. Дл достижени цели в измеритель введены второй и третий элементы И, второй , третий и четвертый счетчики, элемент НЕ, первый и второй дешифраторы и первый и второй дополнительные индикаторы, причем вход формировател через кнопку соединен с входом измерител , а его выход подключен к обнул ющим входам первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, счетные входы и группы выходов которых соединены с выходом первого элемента И, выходом второго элемента И, выходом датчика угла поворота и вторым входом второго элемента И, выходом третьего элемента И и группами входов первого и второго дешифраторов и первого и второго индикаторов соответственно, вход элемента НЕ соединен с выходом первого дешифратора и входом индикатора, выход которого заземлен, первый вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а его третий вход соединен с выходом генератора и первым входом третьего элемента И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с первым и вторым выходами второго дешифратора соответственно. Повышаетс точность измерени , так как изменение плотности контролируемой жидкости не вли ет на результат измерени . 1 ил.The invention relates to a technique for measuring the viscosity of a liquid and relates to meters that provide an automatic measurement of the viscosity of a controlled liquid medium. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by estimating the time constant of the exponent of the change in the velocity of the ball probe in the transient mode. To achieve the goal, the second and third elements AND, the second, third and fourth counters are entered into the meter, the element is NOT, the first and second decoders and the first and second additional indicators, the input of the driver through the button is connected to the input of the meter, and its output is connected to the embosser the inputs of the first, second, third and fourth counters, the counting inputs and output groups of which are connected to the output of the first element And, the output of the second element And, the output of the angle sensor and the second input of the second element And the output of t its element AND and groups of inputs of the first and second decoders and the first and second indicators, respectively, the input element is NOT connected to the output of the first decoder and the input of the indicator whose output is grounded, the first input of the second element AND is connected to the output of the element NOT, and its third input is connected to the output of the generator and the first input of the third element And the second inputs of the first and third elements And connected with the first and second outputs of the second decoder, respectively. The accuracy of the measurement is increased, since the change in the density of the controlled liquid does not affect the measurement result. 1 il.

Description

Изобретение относитс к технике измерени в зкости жидкост.и и касаетс измерителей , обеспечивающих автоматическое измерение в зкости контролируемой жидкой среды.This invention relates to a technique for measuring the viscosity of a liquid and relates to meters that provide an automatic measurement of the viscosity of a controlled liquid medium.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем оценки посто нной времени экспоненты изменени скорости шарового зонда в переходном режиме .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by estimating the time constant of the exponent of the change in the velocity of the ball probe in the transient mode.

На чертеже представлена структурна схема предлагаемого измерител в зкости жидкости.The drawing shows a structural diagram of the proposed liquid viscosity meter.

Измеритель в зкости жидкости содержит шаровой зонд 1, воспринимающий воздействие исследуемой жидкости, трос 2, с помощью которого зонд 1 крепитс на барабане 3, на который наматываетс трос 2 и на котором расположены метки, воздействующие на датчик 4 угла поворота, выдающего импульсы напр жени при повороте барабана 3 на заданные углы, генератор 5, выдающий пр моугольные импульсы стабильной частоты, формирователь 6, генерирующий одиночные импульсы перед началом очередного измерени , с помощью которых измеритель подготавливаетс к работе, элемент НЕ 7, инвертирующий подаваемое на вход напр жение, первый элемент И 8, второй элемент И 9 и третий элемент И 10, управл ющие прохождением импульсов генератора 5 на счетные входы соответствующих счетчиков, первый счетчик 11, суммирующий импульсы генератора 5 при измерении времени прохождени зондом 1 первого обусловленного пути, второй счетчик 12, суммирующий импульсы генератора 5 при подготовке измерител к очередному замеру, третий счетчик 13, суммирующий импульсы датчика 4 угла поворота при управлении первым элементом И 8 и третьим элементом И 10, четвертый счетчик 14, измер ющий врем прохождени зондом 1 второго обусловленного пути, первый дешифратор 15, выдающий разрешающий потенциал в момент окончани подготовки измерител к очередному замеру, второй дешифратор 16, выдающий потенциалы, управл ющие работой первого элемента И 8 и третьего элемента И 10, первый дополнительный индикатор 17 и второй дополнительный индикатор 18, высвечивающие измеренные значени времен прохождени зондом 1 первого и второго обусловленных рассто ний, индикатор 19, начинающий светитьс при готовности измерител к очередному замеру, кнопка 20, обеспечивающа подготовку измерител к очередному замеру.A fluid viscosity meter contains a spherical probe 1, which senses the effect of the test liquid, a cable 2, with which the probe 1 is attached to the drum 3, on which the cable 2 is wound and on which are located the marks acting on the rotation angle sensor 4, which gives out voltage pulses turning the drum 3 at predetermined angles, generator 5, generating rectangular pulses of stable frequency, shaper 6, generating single pulses before the next measurement, with which the meter is prepared for work e, NOT 7 element, inverting the input voltage, the first element AND 8, the second element AND 9 and the third element AND 10 controlling the passage of the pulses of the generator 5 to the counting inputs of the corresponding counters, the first counter 11, summing the pulses of the generator 5 when measuring the transit time of the probe 1 of the first conditioned path, the second counter 12, summing the pulses of the generator 5 in preparing the meter for the next measurement, the third counter 13, summing the pulses of the angle sensor 4 when controlling the first element And 8 and the third element 10, the fourth counter 14 measuring the transit time of probe 2 of the second conditioned path, the first decoder 15, issuing the resolving potential at the time of completion of preparation of the meter for the next measurement, the second decoder 16, issuing potentials that control the operation of the first element And 8 and the third element 10, the first additional indicator 17 and the second additional indicator 18, highlighting the measured values of the passage times of the probe 1 of the first and second conditioned distances, the indicator 19, starting to shine ready for the next measurement of the meter, the button 20, the meter providing training for the next measurement.

Измеритель в зкости жидкости работает следующим образом.The viscosity meter of the fluid works as follows.

Поворотом барабана 3 устанавливают зонд 1 в исходное положение перед началом очередного замера. После того, как, например , риска на барабане 3 окажетс против стрелки-указател в заданном положении , нажимают на кнопку 20. На формирователь 6 от внешнего источника подаетс напр жение, под воздействием которого формирователем генерируетс одиночный импульс. Этот импульс передаетс на обнул ющие входы первого счетчика 11, второго счетчика 12, третьего счетчика 13 и четвертого счетчика 14, сбрасыва в нуль их содержимое .Turning the drum 3 sets the probe 1 to its original position before the start of the next measurement. After, for example, the risk on the drum 3 is opposite to the pointer in a predetermined position, the button 20 is pressed. A voltage is applied to the driver 6 from an external source, under the influence of which a single pulse is generated by the driver. This pulse is transmitted to the zero inputs of the first counter 11, the second counter 12, the third counter 13 and the fourth counter 14, flushing their contents to zero.

Импульсы генератора 5 посто нно подаютс на соответствующие входы первого элемента И 8, второго элемента И 9 и треть его элемента И 10, но проход т через них только при наличии разрешающих напр жений на других входах этих элементов.The pulses of the generator 5 are constantly fed to the corresponding inputs of the first element And 8, the second element And 9, and the third of its element And 10, but pass through them only if there are permissive voltages at the other inputs of these elements.

В рассматриваемом режиме первый элемент И 8 и третий элемент И 10 заперты по другим входам и импульсы генератора 5 через них не проход т. Элемент НЕ 7, инвертиру подаваемый на его вход запрещающий потенциал с выхода первого дешифратора 15 в разрешающий, открывает по первому входу второй элемент И 9. Поскольку в этом режиме по второму входуIn this mode, the first element AND 8 and the third element AND 10 are locked at other inputs and the generator 5 pulses do not pass through them. The element is NOT 7, the inverter supplied to its input prevents the potential from the output of the first decoder 15 to the enabling one, opens the first input to the second element 9. As in this mode, the second input

0 этот элемент открыт разрешающим потенциалом с выхода датчика 4 угла поворота, импульсы генератора 5 проход т на счетный вход счетчика 12 и суммируютс им. Как только сумма счетчика 12 достигнет требуе5 мого значени , т.е. зонд 1 перед измерением будет выдержан в течение требуемого промежутка времени с тем, чтобы его начальна скорость заведомо была равна нулю , на выходе первого дешифратора 150, this element is opened by the resolving potential from the output of the angle sensor 4, the pulses of the generator 5 are passed to the counting input of the counter 12 and summed with it. As soon as the sum of the counter 12 reaches the required value, i.e. probe 1 before the measurement will be kept for the required period of time so that its initial speed is obviously zero, at the output of the first decoder 15

0 по вл етс разрешающий потенциал. Под ею воздейств .-зм начинает светитьс индикатор 19. Инвертированием элементом НЕ 7 он превращаетс в запрещающий потенциал , которым запираетс второй элемент И0 appears resolving potential. Under its influence, the indicator 19 begins to shine on the indicator 19. By inverting the element NOT 7, it turns into a prohibiting potential, which locks the second element AND

5 9. Импульсы генератора 5 на счетный вход второго счетчика 12 больше не проход т. Состо ние этого счетчика фиксируетс до нового замера.5 9. The generator 5 pulses to the counting input of the second counter 12 no longer pass. The state of this counter is fixed until a new measurement.

Свечение индикат ра 19 вл етс сиг0 налом о том, что можно осуществл ть очередной замер. Барабан 3 отпускают и зонд 1 под действием собсвенного веса начинает погружатьс в исследуемую жидкость с постепенно увеличивающейс скоростью доThe glow of the indicator 19 is a signal that it can be measured again. The drum 3 is released and the probe 1 under the action of its own weight begins to sink into the test liquid with a gradually increasing speed up to

5 достижени скорости равномерного пр молинейного движени . Трос 2 сматываетс с барабана 3, заставл его вращатьс . Как только начальна метка барабана 3 отойдет от чувствительного элемента датчика 4 угла5 achieve a speed of uniform linear motion. The cable 2 is unwound from the drum 3, causing it to spin. As soon as the initial mark of the drum 3 moves away from the sensitive element of the angle sensor 4

0 поворота, разрешающий потенциал будет сн т с выхода этого датчика. Возникающий отрицательный перепад на выходе датчика 4 угла поворота, поступа на счетный вход третьего счетчика 13, заставл ет его срабо5 тать, что приводит к увеличению содержимого этого счетчика на единицу. В свою очередь это вызывает по вление разрешающих напр жений на двух выходах второго дешифратора 16. которыми открываютс 0 turns, the enabling potential will be removed from the output of this sensor. The resulting negative differential at the output of the rotation angle sensor 4, entering the counting input of the third counter 13, causes it to operate, which leads to an increase in the content of this counter by one. In turn, this causes the appearance of permitting voltages at the two outputs of the second decoder 16. By which

0 первый элемент И 8 и третий элемент И 10. Импульсы генератора 5 начинают проходить на первый счетчик 11 и четвертый счетчик 14, которыми суммируютс тем самым измер времена прохождени зондом 10, the first element And 8 and the third element And 10. The pulses of the generator 5 begin to pass to the first counter 11 and the fourth counter 14, which are summed thus measuring the passage times of the probe 1

5 первого и второго обусловленных рассто ний .5 of the first and second conditional distances.

В конце прохождени зондом 1 первого рассто ни соответствующа метка барабана 3 будет воздействовать на датчик 4 угла поворота. На выходе этого датчика по вл етс импульс напр жени , задний фронт которого вызывает срабатывание третьего счетчика 13, при котором содержимое счетчика увеличиваетс на единицу. При этом разрешающий потенциал нз первом выходе второго дешифратора замен етс запрещающим , что вызывает закрытие первого элемента I/I 8. После этого импульсы генератора 5 на первый счетчик 11 больше не проход т, содержимое счетчика фиксируетс .At the end of the passage of the probe 1 of the first distance, the corresponding label of the drum 3 will affect the angle sensor 4. At the output of this sensor, a voltage pulse appears, the trailing edge of which triggers the third counter 13, at which the counter contents increase by one. In this case, the resolving potential is replaced by a forbidden potential at the first output of the second decoder, which causes the first I / I element 8 to close. After that, the generator 5 pulses to the first counter 11 no longer pass, and the contents of the counter are fixed.

В конце прохождени зондом 1 второго рассто ни соответствующа метка барабана 3 вызывает новое срабатывание датчика 4 угла поворота, обратный фронт импульса на выходе которого снова вызывает срабатывание третьего счетчика 13. Содержимое этого счетчика вновь увеличиваетс на единицу , что вызывает сн тие разрешающего потенциала и с второго выхода второго дешифратора 16. Запираетс и третий элемент И 10. Фиксируетс содержимое и четвертого счетчика 14.At the end of the passage of the probe 2 of the second distance, the corresponding label of the drum 3 causes a new operation of the angle sensor 4, the reverse front of the pulse at the output of which again triggers the third counter 13. The contents of this counter are again increased by one, which causes the removal of the resolving potential from the second the output of the second decoder 16. Locked and the third element And 10. The contents are fixed and the fourth counter 14.

Индикатор 17 и индикатор 18 высвечивают , коды, хран щиес в первом счетчике 11 и четвертом счетчике 14. Прочитав эти коды, измер емое значение в зкости жидкости рассчитывают по соответствующим соотношени м или определ ют по градуи- ровочным графикам измерител в зкости жидкости.The indicator 17 and the indicator 18 highlight the codes stored in the first counter 11 and the fourth counter 14. After reading these codes, the measured value of the fluid viscosity is calculated from the corresponding ratios or determined from the graduation graphs of the fluid viscosity meter.

В предлагаемом измерителе в зкость жидкости измер етс в процессе погружени единственного зонда, движущегос с допустимо малой скоростью. Отпадает необходимость в одновременном измерении плотности контролируемой жидкости, так как ее изменение не вли ет на результат измерени .In the proposed meter, the viscosity of a fluid is measured during the immersion process of a single probe moving at an acceptably low speed. There is no need to simultaneously measure the density of the controlled liquid, since its change does not affect the measurement result.

Claims

Measurement formula A fluid viscosity meter containing a generator, the first counter, the first element I, the indicator, the driver, the angle of rotation, and the drum on which the ball probe is fixed to the first input of the first element I, the output which is connected to the counting input of the first counter, characterized in that, in order to increase accuracy by estimating the time constant of the exponent of the change in the speed of the spherical probe in the transient mode, the second and third elements AND are entered into it,

5 second, third and fourth counters, the item is NOT, the first and second decoders and the first and second additional indicators, the input of the driver through a button connected to the input of the meter, and its

0 output is connected to the zero inputs of the first, second, third and fourth counters, the counting inputs of which are connected to the output of the first element AND, the second element AND, respectively

5, the angle of rotation sensor and the output of the third element And, the group of inputs of the first and second decoders and the first and second additional indicators are connected respectively to the groups of inputs of the first,

0 of the second, third and fourth counters, the input element is NOT connected to the output of the first decoder and the input of the indicator, the first input of the second element AND is connected to the output of the element NOT, and its third input

5 is connected to the output of the generator and the first input of the third element I, the second inputs of the first and third elements I are connected to the first and second outputs of the second decoder, respectively.