SU898288A1

SU898288A1 - Vibrational density-viscometer

Info

Publication number: SU898288A1
Application number: SU802931490A
Authority: SU
Inventors: Юрий Петрович Жуков
Original assignee: Ярославский политехнический институт
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1982-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к приборам дл одновременного измерени в зкости и плотности жидкостей, и может быть использовано в химической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, легкой, пищевой и других отрасл х промышленности.The invention relates to a measurement technique, in particular, devices for simultaneously measuring the viscosity and density of liquids, and can be used in the chemical, paint and varnish, oil refining, light, food and other industries.

Известен вибрационный вискозиметр, резонатор которого выполнен в виде камертона. Вибрирующа трубка вискозиметра погружена в измер емую среду, оказывающую на нее демпфирующее действие , вызыва затухание колебаний, по которому и суд т о величине в зкости 1 .Known vibration viscometer, the resonator of which is made in the form of a tuning fork. The vibrating tube of the viscometer is immersed in the measured medium, which has a damping effect on it, causing a damping of the oscillations, according to which the viscosity value 1 is judged.

Недостатком вискозиметра вл етс то, что его колебательна система закреплена не в центре масс, остающимс при колебани х неподвижным. Следствием этого вл етс бесполезное рассе ние колебательной энергии в узлах креплени , что снижает точность измерени . Кроме того, при погружении колеблющейс трубки в измер емую среду происходит дополнительное рассе ние энергии за счет ее излучени . При этом на работу резонатора влийют колебани среды в виде волн, отраженных от стенок технологического аппарата, в котором установлен датчик. Таким образом, на результат измерени вли ет объем аппарата с заполн ющей его жидкостью.The disadvantage of a viscometer is that its oscillating system is not fixed in the center of mass, which remains stationary during oscillations. The result is a useless dissipation of the vibrational energy in the attachment points, which reduces the measurement accuracy. In addition, when the vibrating tube is immersed in the medium being measured, additional energy is dissipated due to its radiation. In this case, oscillations of the medium in the form of waves reflected from the walls of the technological apparatus in which the sensor is installed affect the operation of the resonator. Thus, the measurement result is influenced by the volume of the apparatus with the liquid filling it.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс вибрационный плотномер, содержащий полый камертонный резонатор, закрепленный в центре масс колебательной сис10 темы, и устройство дл возбуждени и съема колебаний резонатора 2.The closest technical solution to the present invention is a vibrating density meter containing a hollow tuning fork resonator fixed in the center of mass of an oscillatory system, and a device for exciting and picking up oscillations of the resonator 2.

Недостатком известного плотномера вл етс то, что он не позвол ет измер ть в зкость жидкости одновре15 менно с измерением плотности.A disadvantage of the known densitometer is that it does not allow the viscosity of a liquid to be measured simultaneously with a density measurement.

Цель изобретени - повышение точности одновременного измерени в зкости и плотности контролируемой жидкости.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the simultaneous measurement of viscosity and density of the controlled liquid.

2020

Указанна цель достигаетс тем, что в вибрационном плотномере-вискозиметре , содержащем полый камертонный резонатор, закрепленный в центре масс колебательной системы, и уст25 . ройство дл возбуждени и съема колебаний резонатора, внутри полого камертонного резонатора установлено оЬтекаемой формы тело, закрепленное на оси его симметрии и отделенное This goal is achieved by the fact that in a vibration densitometer-viscometer containing a hollow tuning fork resonator fixed in the center of mass of the oscillatory system, and the device 25. A device for excitation and removal of resonator oscillations, inside a hollow tuning-fork resonator, a streamlined body is fixed, fixed on its axis of symmetry and separated

30 от внутренних стенок резонатора зазором ., размеры которого превышают амплитуду колебаний резонатора.30 from the inner walls of the resonator gap., Whose dimensions exceed the amplitude of oscillation of the resonator.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый плотномер-вискозиметр, продольное сечение; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows schematically the proposed density meter-viscometer, longitudinal section; in fig. 2 shows a section BB in FIG. one.

Плотномер-вискозиметр содержит резонатор, состо щий из двух параллельных трубок 1 и 2, скрепленных по концам жесткими полыми перемычками 3 и 4 . Подвод щий 5 и отвод щий б жидкость патрубки направлены от перемычек вдоль оси симметрии резонатора к центру масс колебательной системы. Входной 7 и выходной 8 патрубки св заны с фланцами 9 и 10 и направлены по вертикальной оси симметрии . Внутри параллельных трубок I и 2 расположены обтекаемые тела 11 и 12, например стержни, которые с помощью планок 13 и 14 закреплены в узлах 15 и 16 по оси симметрии резонатора . Система возбуждени и съема колебаний состоит из приемника 17, усилител 18, возбудител 19, частотомера 20 и измерител амплитуды колебаний трубок 21.The density-viscometer contains a resonator consisting of two parallel tubes 1 and 2, fastened at the ends with rigid hollow bridges 3 and 4. The inlet 5 and outlet liquid b branch pipes are directed from the bridges along the axis of symmetry of the resonator to the center of mass of the oscillatory system. Inlet 7 and outlet 8 nozzles are connected to flanges 9 and 10 and are directed along the vertical axis of symmetry. Inside parallel tubes I and 2 are located streamlined bodies 11 and 12, for example rods, which with the help of strips 13 and 14 are fixed in nodes 15 and 16 along the axis of symmetry of the resonator. The excitation and removal system consists of a receiver 17, an amplifier 18, an exciter 19, a frequency meter 20, and an oscillation amplitude meter for the tubes 21.

Датчик работает следующим образом Параллельные трубки 1 и 2 привод тс в режим автоколебаний системой возбуждени , состо щей из приемника 17, усилител 18 и возбудител 19. Измер ема среда поступает пО входному патрубку 7 и подвод щему патрубку 5 в полую перемычку 3 и далее в трубки 1 и 2. Отвод жидкости происходит через полую перемычку 4, отвод щий патрубок б и выходной патрубок 8.При колебани х трубок жидкость перемещаетс относительно обтекаемых тел 11 и 12, создава силы трени , завис щие от ее в зкости, в результате чего происходит изменение амплитуды колебаний трубок, регистрируемой измерителем 21, котора служит мерой обобщенной характеристики жидкости , определ емой произведением в зкости на плотность. Вместе с тем частота колебаний трубок, регистрируема частотомером 20, вл етс меро плотности жидкости. Использу два рержстрируемых сигнала, можно определ ть как в зкость, так и плотностьThe sensor works as follows. Parallel tubes 1 and 2 are brought into self-oscillation mode by the excitation system consisting of receiver 17, amplifier 18 and exciter 19. The measured medium enters the inlet 7 and the inlet 5 into the hollow jumper 3 and further into the tubes 1 and 2. Fluid withdrawal occurs through the hollow bridge 4, the discharge pipe b and the outlet 8. When the pipes oscillate, the liquid moves relative to the streamlined bodies 11 and 12, creating frictional forces depending on its viscosity, resulting in a changed e tubes amplitude oscillations recorded meter 21 which serves as a measure of generalized fluid characteristics, determined by the product viscosity by the density. However, the oscillation frequency of the tubes, recorded by the frequency meter 20, is measured by the density of the liquid. Using two adjustable signals, both viscosity and density can be determined.

жидкости, наход щейс внутри резонатора .liquids inside the resonator.

Преимущества предлагаемого вибрационного плотномера-вискозиметра заключаютс в том, что закрепление резонатора в центре масс колебательной системы устран ет недостатокThe advantages of the proposed vibration densitometer-viscometer are that fixing the resonator in the center of mass of the oscillatory system eliminates the disadvantage

всех существующих вибрационных вискозиметров , заключающийс в бесполезном рассе нии энергии в узлах креплени . Наличие обтекаемого телаall existing vibration viscometers, consisting in the useless dissipation of energy in the attachment points. The presence of a streamlined body

0 внутри резонатора, которое закреплено по оси симметрии, устран ет бесполезное рассе ние энергии, имеющее место в вибрационных вискозиметрах с погружаемыми вибраторами, когда0 inside the resonator, which is fixed along the axis of symmetry, eliminates the useless energy dissipation that occurs in vibrational viscometers with immersed vibrators, when

5 на них действуют волны, отраженные от стенок технологического аппарата. Кроме того, введение обтекаемого тела внутрь резонатора позвол ет значительно расширить возможности вибрационных плотномеров путем получени дополнительного сигнала, завис щего от в зкости жидкости.5 they are affected by waves reflected from the walls of the technological apparatus. In addition, the introduction of a streamlined body inside the resonator significantly expands the possibilities of vibratory density meters by receiving an additional signal depending on the viscosity of the fluid.

Указанные преимущества предлагаемой конструкции позвол ют увеличитьThese advantages of the proposed design allow to increase

точность одновременного измерени в зкости и плотности жидкостей.Accuracy of simultaneous measurement of viscosity and density of liquids.

Claims

1. USSR author's certificate number 569903, cl. G 01 N 11/00, 1976.

2. USSR author's certificate number 655930, cl. G 01 N 9/00, 1977

).