SU851190A1 - Электровискозиметр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  непрерывного измерени  малых значений в зкости ньютоновских и неньютоновских жидкостей и предназначено дл  реологических исследований биомедицинских жидких сред и других малов зких жидкостей. Известно устройство дл  измерени  в зкости методом уравновешивани  ротационный вискозиметр Хартман-Браун . В этом вискозиметре внутренний цилиндр подвешен к рамке чувствительного элемента, угол поворота которой регистрируетс  фотоэлектронным утройством, состо щим из з.еркального осветител , фотоэлемента и записывакхцего индикатора 1 Однако нналичие зеркальца на подвижной системе прибора усложн ет конструкцию, что нар ду с остальными элементами фотоэлектронного устройства , требующими посто нного контрол  и стабилизации рабочих режимов снижает надежность прибора. Известен также ротационный электровискозиметр , содержащий вращаемый внешний цилиндр с исследуемой средой внутренний цилиндр, укрепленный на рамке электроизмерительного прибора поьещенной внутри неподвижной катушки , подключенной к источнику переменного тока, внутри которой размещена подвижна  катушка, состо ща  из двух скрепленных между собой под углом 90° катушек, одна из которых расположена на одной оси с неподвижной катушкой, усилитель сигнала неравновеси  и устройство регистрации. Уравновешивакнда  рамка одновременно  вл етс  элементом, дающим сигнал на регистрацию угла поворота 2. Однако наличие токоподводов к двум катушкам подвижной части чувствительного элемента ограничивает чувствительность прибора. Устройство регистрации известного прибора, выходной сигнал которого пропорционален току в катушке уравновешивани , включает в себ  измерительный преобразователь переменного тока, внос щий значительную погрешность в конечный результат, как правило не меньшую 2%. Кроме того, регистрирующее устройство предусматривает стрелочный прибор, класс точности которого заставл ет ограничиватьс  при отсчете показаний всего двум  верными цифрами. Цель изобретени  - повьвиение чувствительности и точности измерений.

Поставленна  цель дсхзтигаетс  тем что в электровискозиметр, содержацций вращаемый внешний цилиндр с исследуемой средой, внутренний цилиндр, укрепленный на рамке, помещенной внутри неподвижной катушки, подключенно к источнику переменного тока, усилитель сигнала неравновеси , св занный с подвижной катушкой, и устройство регистрации, введены электронный коммутатор и цифровой уравновешивающий преобразователь, причем расположенна  на рамке единственна  подвижна  катушка присоединена к ключам электронного коммутатора, один из которых св зан с усилителем сигнала неравновеси , а другой - с цифровым уравновешивающим преобразователем, вход которого соединен с усилителем сигнала неравновеси , а выходы - с цифровым индикатором и электронным коммутатором .

Кроме того, цифровой преобразователь выполнен в виде соединенногО со стабилизатором напр жени  индуктивного делител  напр жени , отводы которого содержат ключи, дешифратора, реверсивного счетчика и логических вентилей, входы которых  вл ютс  входами цифрового уравновешивающего преобразова тел , выходы соединены с реверсивным счетчиком, который подключен к дешифратору, соединенному с ключами индуктивного делител  напр жени  и цифровым индикатором.

На фиг. 1 представлена функционална  схема предлагаемого электровискозиметра; на фиг. 2 - функциональна схема цифрового уравновешивак цего преобразовател .

Электровискозиметр включает синхронный электропривод 1, внешний цилиндр 2 с исследуемой средой, внутренний цилиндр 3, подвижную катушку 4, неподвижную катушку 5 возбуждени , стабилизатор б переменного напр жени , цифровые индикаторы 7, цифровой уравновешивающий преобразователь 8, усилитель 9 сигнала неравновеси , ключи 10 электронного коммутатора 11, дешифратор 12, индуктивный делитель 13 напр жени , реверсивный счетчик 14, логические вентили 15 и ключи 16 аналогового сигнала индуктивного делител  напр жени .

К синхронному электроприводу 1 подсоединен внешний цилиндр 2, в котором размещен внутренний цилиндр 3. Внутренний цилиндр 3 укреплен на рамке подвижной катушки 4, помещенной внутри неподвижной катушки 5 возбуждени , подключенной к стабилизатору 6 переменного напр жени .

Подвижна  катушка 4 соединена с электронным коммутатором 11 и его ключами 10, которые соединены с усилителем 9 сигнала неравновеси  и с цифровым уравновешивающим преобразователем 8, св занным с цифровыми индикаторами- 7 устройства регистрации и с усилителем 9 сигнала неравновеси . Индуктивный делитель 13 напр жени  цифрового уравновешивающего преобразовател  8 подключен параллельно неподвижной катушке 5 и стабилизатору б, а его отводы соединены с ключами 16 аналоговых сигналов, которые св заны с дешифратором 12, выходы которого соединены также с цифровым индикатором 7, а входы с реверсивным счетчиком 14. Входы счетчика 14 подключены к логическим Вентил м 15, соединенным с усилителем .9 сигнала неравновеси  и с электронным коммутатором 11.

Не неподвижную катушку 5 возбуждени  электродинамического прибора подают напр жение от стабилизатора 6. Подвижна  катушка 4 чувствительного элемента, закрепленна  на раст жках , присоединена к ключам 10 электронного коммутатора 11, который по-очередно подключает подвижную катушку к усилителю 9 сигнала неравновеси  и к цифровому уравновешивающему преобразователю 8.

С подвижной катушкой св зан внутренний цилиндр 3, размещенный внутри внешнего цилиндра 2 с исследуемой средой, вращаемого синхронным электроприводом 1. При по влении момента в зкостного трени  на оси внутреннего цилиндра 3 подвижна  катушка 4 поворачиваетс , а изменение индицируемой в ней ЭДС воспринимаетс  усилителем 9 сигнала неравновеси , выходной сигнал которого воздействует на цифровой уравновешивающий преобразователь 8, а выходной ток последнего , протека  по подвижной катушке прибора, создает момент, уравновешиванзщий момент в зкостного трени .

Использование в качестве токопроводов только двух раст жек позвол ет значительно снизить порог чувствителности и увеличить точность измерений

Поскольку частота собственных колебаний подвижной части чувствительного элемента-не превышает 0,25 Гц, то периодическое подключение подвижной катушки с частотой 25 Гц к цифровому уравновешивающему преобразователю не вызывает пульсирующих движений этой катушки. Электронный коммутатор 11 срабатывает в момент равенства нулю тока в подвижной катушке и напр жени  .на выходе цифрового уравновешивающего преобразовател , исключа , таким образом, коммутационные перенапр жени  и св занные с ними погрешности .

Claims (2)

1. Цифровой уравновешивак ций преобразователь выполнен по схеме цифрового астатического регул тора. Стабилизатор 6 напр жени , включенный параллельно неподвижной катушке 5, св зан с индуктивным делителем 13 напр жени Отводы индуктивного делител  напр же ни  при помощи электронных ключей 16 выполненных, например, на опт)онах, управл емых дешифратором 12 реверсив ного счетчика 14, подключаютс  к под вижной катушке, создава  в последней уравновешивающий ток. Сигнал с выхода электронного коммутатора 11 поступает через логические вентили 15 на вхрдал пр мого или обратного отсчета реверсивного счетчика 14 в зависимости от пол рности сигнала на выходе усилител  9 сигнала неравнове си . Индуктивный делитель 13 напр жени  обеспечивает очень выссжую ста бильность коэффициента делени , достигающую , так как коэффициент делени  переменного напр жени  зависит только от соотношени  витков. Фазова  погрешность делител  также не превышает , что позвол ет значительно уменьшить погрешность. Дешифратор 12, управл нхций ключатми 16 индуктивного делител  напр жени , управл ет одновременно цифровым индикатором 7 устройства регистрации . Цифровые показани  индикатора соответствуют величине измер емой в зкости, при этом количество верных цифр отсчета определ етс  разр дностью цифрового уравновешивающего преобразовател  8. Таким о.бразом, предлагаемое устройство позвол ет увеличить чувствительность и точность измерени  в зкости . Формула изобретени  1. Электровискозиметр, содержащий вращаемый вноиний цилиндр с исследуемой средой, внутренний цилиндр, укрепленный на рамке, помещенной внутри неподвижной катушки, подключенной к источнику переменного тока, усилитель сигнала неравновеси  св занный с подвижной катушкой, и устройство регистрации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений, в него введены электронный коммутатор цифровой уравновешивающий преобразователь,причем расположенна  на рамке подвижна  катушка присоединена к ключам электронного коьмутатора, один из которых св зан с усилителем сигнала неравновеси , а другой - с цифровым уравновешивающим преобразователем , вход которого соединен с усилителем сигнала неравновеси , а выходы - с цифровым индикатором и электронным коммутатором. . 2. Электровискозиметр по п. 1, отличающийс  тем, что цифровой преобразователь уравновешивав ни  выполнен в виде соединенного со стабилизатором напр жени  индуктивного делител  напр жени , отводы которого содержат ключи, дешифратора, реверсивного счетчика и логических вентилей входы которых  вл ютс  входами цифрового уравновешивакхцего преобразовател , выходы соединены с реверсивным счетчиком, который подключен к дешифратору, соединенному с ключами индуктивного делител  напр жени  и цифровым индикатором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Белкин И. М., Виноградов Г. В., Леонов А. И. Ротационные приборы. Измерение в зкости и физико-механических характеристик материалов. М., Машиностроение, 1968, с. 202.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 457012, кл. G 01 N 11/14, 1975 (прототип).