SU826214A1 - Вибрационный вискозиметр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  физико-химических napaMetров жидких сред и может быть испольэрвано дл  измерени  в зкости жидкое ти в химической, пищевой и фармацев- тической промыЕйленности. Известен вибрационный вискозиметр вибратор преобразовател  которого вы полнен в виде пластины из магнитострикционного материала. Пластина закреплена в герметизированной гильзе с. торцовой стороны, причем Ъдна половина пластины помещена в контролируемую жидкость, а втора  охвачена обмоткой возбуждени , наход щей с  внутри гильзы. Пластины преобразо вател  работает в режиме затухающих колебаний, причем о в зкости контролируемой жидкости суд т -по величине интервала времени между возбуждающими импульсами- посылаемыми на пласти ну в момент снижени  амплитуды колебаний пластины до заданной величины 1. Недостатком т-акого вискозиметра  вл етс  низка , добротность колебательной системы вибратора, что приво дит к значительной величине коэффициента затухани  пластины, завис щег от собственных потерь в преобразова геле. Поэтому увеличение общего коэффициента затухани  приводит к уменьшению интервала времени между возбуждающими импульсами, аследовательно, к снижению точности измерени  в зкости . Низка  добротность колебательной системы вибратора обусловлена диссипацией энергии колебаний в местах креплени  пластины к гильзе вследствие несовпадени  этих мест с узкими колебаний пластин . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  вибрационный вискозиметр. Вибратор преобразовател  этого вискозиметра выполнен в виде упругого участка трубопровода, закрепленного между двум  опорами. Упругий участок трубопровода снабжен системой возбуждени  крутильных колебаний вокруг оси трубопровода. Частота крутильных колебаний участка трубопровода зависит от интенсивности момента инерции присоединенной массы жидкости и массы трубопровода, а следовательно,  вл етс  функцией динамической в зкости . Дл  возбеждени  крутильных колебаний в диаметрально противоположнчх точках трубопровода укреплены пластины из магнитного материала, возле которых установлены элсктромагпитмий возбудитель и приемник колебаний, включенные , в цепь усилител  селектив J9Oft положительной обратной св зи 2 Недостаток этого вибрационного виско зиметра заключаетс  в низкой доборот ности механической колебательной сие темы преобразовател  вискозиметра. Это объ сн етс  тем, что в местах закреплени  упругого участка трубо провода при колебани х возникают скручивающие моменты, что приводйт к диссипации энергии колебаьий. Снижёние добротности механического колебательного контура преобразовател  вискозиметра приводит к отклонению част,огы колебаний в цепи усилител  положительной обратной св зи от резонансной частоты колебаний упругого участка трубопровода согласно соотношению -резонансна  частота колебаний упругого участка трубопровода; -отклонение частоты колебаний от резонансной --сдвиг фазы колебаний в цепи усилител ; -добротность механической колебательной системы преобразовател ; -энерги , запасаемай преобразователем за один период колебаний -энерги , рассеиваема  за тот же период колебаний . Как следует из формулы, с уменьшением Q ( за счет увеличени  W,) снижаетс  плотность измерени  в зкости вследствие увеличени  u.f. Другим недостатком указанного вибрацион ного вискозиметра  вл етс  необходи мость в схеме электронного усилител положительной обратной св зи, схемно решение которого вследствие целого р да требований, в том числе по автоматической регулировке усили , по формуле выходного сигнала, по велич не сдвига фазы и других отличае гс  Значительной сложностью. Кроме эаого вследствие внутреннего трени  при скручивании упругого участка трубопровода мощность усилител  должна быть пор дка 2-3 Вт, что также усложн ет как схему усилител , так и конструкцию системы возбуждени  колебаний . I Цель изобретени  - повьпиение точ ности измерени  и упрощени  системы возбухсдени  колебаний. Поставленна  цель достигаетс  те что в известном вибрационном вискозиметре , содержащем вибратор в виде упругого участка трубопровода, закрепленноЬо на двух опорах, систему возбуждени  крутильных колебаний тр бопровода, источник питани  и измеритель частоты, на част х упругого трубопровода , выступающих за опоры, установлены системы возбуждени  крутильных колебаний, противофазных по отношению к колебани м части трубопровода , заключенной между опорами , выполненными в виде патрубков дл  подвода и отвода измер емой среды и установленными в узлах крутил1 ных колебаний участка трубопровода, система возбуждени  колебаний, установленна  .между опорами, снабжена двум  магнитоуправл емыми контактами и двум  посто нными магнитами, установленными с зазором относительно контактов и укрепленными в диаметрально противоположных точках трубопровода, при этом источник питани  через последовательно включенные магнитоуправл емые контакты подключен ко всем обмоткам электромагнитов возбуждени  колебаний. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Вискозиметр содержит упругий участок трубопровода 1, части 2 и 3 которого , выступающие за опоры, выполнены в виде патрубков подвода 4 и отвода 5 контролируемой жидкости. Эти патрубки через фланцы соединены с технологическим трубопроводом б и установлены в узлах крутильных колебани,эпюра, которых расположена в верхней части чертежа. Дл  возбуждени  крутильных колебаний упругого участка трубопровода предусмотрены магнитоуправл емые контакты 7 и 8 с защитными прокладками, включенные последовательно . В качестве магнитоуправл ёмых контактов могут быть использованы серийно выпускаемые контакты КЭМ-3. На участке трубопровода 1 с зазором от магнитоуправл ёмых контактов в диаметрально противоположных точках трубопровода укреплены посто нные магниты 9 и 10.Электромагниты возбуждени  крутильных ко лебаний 11 и 12 участка 1 смещены относительно магнитоуправл ёмых контактов и воздействуют на участок трубопровода с помощью металлических пластин 13. Последовательно с электромагнитами возбуждени  колебайий центральной части включены электромагниты 14, 15, 1.6 и 17 возбуждени  колебаний частей труболровода, вь1Ступающих за опоры. Источник 18 стабильного напр жени  питани  электромагнитов через ключ 19 подключен к последовательно соединенным электромагнитам возбуждени  колебаний и магнитоуправл емым контактам , в линию питани  электромагнита включен частотомер 20. Предлагаемый вискозиметр работает следующим образом. Контролируема  среда по трубопроводу 6 поступает в упругий участок трубопровода 1, заполн   также его части .2 и 3, и отводитс  из указанных участков также по трубопроводу 6. В этот момент замыкают цепь ключом 19, и напр жение источника питани  18 через замкнутые под действием полей магнитов 9 и 10 магнитоуправл емые контакты 7 и 8 подаетс  на электромагниты возбуждени  колебаний 11, -12, 14, 15, 16 и 17, которые воздействуют на пластину 13, скру: ,чива  тем самым участки упругого трубопровода 1, 2 и 3, как показано на чертеже. В результате этого увеличи .Баетс  зазор между посто нными магнитами 9 и 10 и магнитоуправл емыми контактами 7 и 8, и .в определенный момент времени магнитоуправл емые контакты разрывают цепь питани  электромагнитов. -Под действием сил упругости участки 1, 2 и 3 упругого трубопровода возвращаютс  в первоначапьное положение. При этом в результате поворота центрального участка 1 посто(Тнные магниты .9 и 10 вновь приближаютс  к магнитоуправл емым контактам 7 и 8, замыка  их,, в резултате чего замыкаетс  также цепь питани  электромагнитов 11, 12, 14, 15 16 и, 17, и цикл колебаний повтор етс .

Таким образом в цепи питани  электромагнитов возбуждени  колебаний возникают пр моугольные импульсы частота которых  вл ете функцией в зкости контролируемой жидкости и измер етс  частотомером 20.

Так как крутильные колебани  участков 2 и 3 совершаютс  в противофазе к колебани м участка 1, причем патрубки 4 и 5 установлены в образующихс  при этом узлах колебаний, то диссипации энергии колебаний в этих местах не происходит, а колебательна  система имеет высокую добротность . Кроме этого, предельно упрощаетс  система возбуждени  колебаний , амплитуда колебаний легко регулируетс  изменением напр жени  источника питани , при этом отпадает

необходимость в усилителе положительной обратной св зи.

Claims (2)

1.Кулаков М.В. Технологические из0 мерени  и приборы дл .химических производств , м., Машиностроение 1974, с. 143.

2.Авторское свидетельство СССР № 427269, кл. В 01 В 01 N 11/00, (прототип),

5