RU86011U1 - Бироторный вискозиметр - Google Patents
Бироторный вискозиметр Download PDFInfo
- Publication number
- RU86011U1 RU86011U1 RU2009116879/22U RU2009116879U RU86011U1 RU 86011 U1 RU86011 U1 RU 86011U1 RU 2009116879/22 U RU2009116879/22 U RU 2009116879/22U RU 2009116879 U RU2009116879 U RU 2009116879U RU 86011 U1 RU86011 U1 RU 86011U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- motors
- control unit
- well
- microcontroller
- viscometer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, две оптопары с открытым оптическим каналом, работающие на просвет, перфорированные диски, устройство ввода для задания режима работы, жидкокристаллический индикатор, необходимый для отображения результатов измерений, блок управления двигателями постоянного тока, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электромагнитную муфту и блок управления ей, а также привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра по высоте, включающий двигатель постоянного тока и шариковинтовую передачу.
Description
Полезная модель относится к приборам для определения реологических свойств жидких сред и может использоваться в химической, пищевой, автомобильной, промышленности, медицине.
Предлагаемая полезная модель относится к типу ротационных вискозиметров, представляющих собой два коаксиальных цилиндра, при этом вязкость жидкости является функцией момента сопротивления вращению.
Известен ротационный вискозиметр дифференциального типа, содержащий внутренний цилиндр, помещенный в исследуемую жидкость, заполняющую наружный цилиндр, соосный с внутренним, причем оба цилиндра приводятся во вращение от двигателя постоянного тока, при этом момент сопротивления измеряется посредством системы датчиков Холла с встроенными магнитами [1].
Недостатком данного устройства является сложность системы измерения сопротивления среды.
Известен также бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, три оптопары с открытым оптическим каналом, усилители мощности сигналов, фазовый детектор, фильтр низких частот, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, а поверхность цилиндров представляет собой чередование светлых и темных полос [2].
Недостатком данного устройства является невысокая точность определения скорости вращения двигателей, сложность аппаратной реализации алгоритма определения момента сопротивления, а также повышенные требования к изготовлению цилиндров.
Известен также бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, оптоэлектронную систему на базе оптопар с открытым оптическим каналом, работающих на просвет, блок управления двигателями, микроконтроллер, устройство ввода, которое используется для задания скорости и направления вращения двигателей при работе устройства в автономном режиме, LCD дисплей, отображающий действительные значения скоростей цилиндров и момента сопротивления среды, при этом крутящий момент от двигателя к наружному цилиндру передается посредством упругого элемента. [3]
Недостатком данного устройства является узкий диапазон измеряемой вязкости и недостаточная точность измерений.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей прибора (расширение диапазона измерения вязкости) и упрощение схемы измерения скорости двигателей при обеспечении высокой точности и измерений.
Поставленная задача решается тем, что бироторный вискозиметр представляет собой систему из двух коаксиальных роторов-цилиндров, каждый из которых приводится во вращение от двигателя постоянного тока, содержит оптоэлектронную систему на базе оптопар с открытым оптическим каналом, работающих на просвет, блок управления двигателями, микроконтроллер, устройство ввода, которое используется для задания скорости и направления вращения двигателей при работе устройства в автономном режиме, а также дополнительно содержит электромагнитную муфту с блоком управления, при этом крутящий момент от двигателя к наружному цилиндру передается посредством электромагнитной муфты и упругого элемента.
Бесконтактная оптоэлектронная измерительная схема позволяет определить частоту вращения каждого ротора и момент сопротивления вращению, который является функцией угла закручивания упругого элемента.
На фиг.1 приведена принципиальная схема вискозиметра.
Вискозиметр содержит наружный цилиндр 1, заполненный исследуемой средой 2, приводимый во вращение посредством реверсивного двигателя постоянного тока 3, упругой муфты 4 и электромагнитной муфты 5, и внутренний цилиндр 6, приводимый во вращение от двигателя постоянного тока 7. Двигатели крепятся к общему основанию (на схеме условно не показано).
На вал двигателя 3, а также на торцевые поверхности электромагнитной муфты 5 и цилиндра 6 насажены перфорированные диски, соответственно 8, 9 и 10.
Диски 8 и 9 вращаются в зазоре между излучателем и приемником оптопары 11, работающей на просвет и служащей для определения угла закручивания упругого элемента 4 и угловой скорости вращения наружного цилиндра 1. Диск 10 вращается в зазоре открытой оптопары 12, служащей для определения угловой скорости вращения внутреннего цилиндра 6. Оптопары 11 и 12 состоят из излучающего диода и фотоприемника ИК-диапазона.
Сигналы с приемников оптопар 11 и 12 поступают на входные линии микроконтроллера 13, который осуществляет расчет основных параметров (текущих значений угловых скоростей роторов и момента сопротивления), управление двигателями при помощи стандартного блока управления двигателями постоянного тока 14, а также управление электромагнитной муфтой 5 при помощи блока управления электромагнитной муфтой 15. Для формирования задающих параметров служит устройство ввода 16.
Оптопары 11, 12, микроконтроллер 13, блоки управления 14, 15, устройство ввода 16 и ЖК индикатор 17 коммутируются с блоком питания 18.
Алгоритм измерения угловой скорости внутреннего цилиндра следующий. На внутреннем цилиндре 6 укреплен диск 10 с k прорезями, выполняющий функцию прерывателя светового потока оптопары 12. В результате вращения цилиндра 6 наблюдается 2k смен уровня освещенности оптического датчика 12. Полученный в цифровой форме сигнал обрабатывается программными средствами в микроконтроллере 13; при этом вычисляется количество импульсов на нулевом и единичном уровнях в определенном временном интервале с использованием сигнала от встроенного генератора тактовой частоты в качестве эталона времени. Результатом обработки исходного сигнала является текущие значения скорости вращения двигателя, отображаемые на ЖКИ 17.
Измерительная система наружного цилиндра 1 представляет собой два перфорированных диска 8 и 9, один из которых соединен непосредственно с валом двигателя 3, а другой с наружным цилиндром через упругий элемент 4 и электромагнитную муфту 5, вращающихся в зазоре открытой оптопары 11. Диски 8 и 9 первоначально установлены таким образом, что их прорези совпадают. Вследствие вязкости исследуемой среды при вращении цилиндра 1 происходит деформация (закручивание) упругого элемента муфты 4. В результате изменяется скважность сигналов, получаемых с приемника оптопары 11. По характеру изменения скважности импульсов можно судить о деформации упругого элемента 4, которая, в свою очередь, зависит от момента сопротивления среды. Электромагнитная муфта 5 позволяет создавать крутящий момент, противодействующий моменту сопротивления среды, что позволяет не допускать критических деформаций упругого элемента 4. Также это позволит расширить диапазон измеряемых вязкостей и точность измерений.
Результатом обработки исходного сигнала является текущие значения скорости вращения двигателя, момента сопротивления, корректирующего момента, отображаемые на ЖКИ 17, а также массив значений, отражающий длительность освещенного и неосвещенного состояния оптических датчиков 11 и 12, хранящийся в памяти ПЗУ микроконтроллера.
Микроконтроллер 13, имеющий обратную связь с двигателями 1 и 2, запрограммирован на различные режимы работы и может проводить комплекс непрерывных измерений в широком диапазоне скоростей вращения обоих цилиндров.
Основным условием измерения момента сопротивления является постоянство скоростей вращения роторов, реализуемое использованием блока управления двигателями постоянного тока, который преобразует управляющие сигналы от микроконтроллера, сформированные на основе сравнения текущих значений скорости с заданными.
Привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра 6 по высоте состоит из двигателя 19, закрепленного на общем основании с двигателем 3, и шариковинтовой передачи 22. Данный механизм служит для вертикального перемещения платформы 20 с двигателем 7 вдоль направляющей 21. Для ограничения перемещения платформы 20 служат датчики конечного положения 23. Такой механизм подъемника позволяет исследовать зависимость момента сопротивления среды в зависимости от глубины погружения внутреннего ротора в жидкость, а также беспрепятственно производить смену исследуемых образцов и экономить время, автоматизируя этот процесс.
Предлагаемая конструкция бироторного вискозиметра позволяет существенно расширить диапазон измеряемых величин и повысить точность измерений.
Используемые источники
1. Патент на полезную модель №36527, кл. G01N 11/00. 2004 г.
2. Патент на полезную модель №43648 Россия, МКИ G01N 11. 2005 г.
3. Патент на полезную модель №63532 Россия, МКИ G01N 11, 2007.
Claims (1)
- Бироторный вискозиметр, содержащий два коаксиальных цилиндра, приводимых во вращение от независимых двигателей постоянного тока, две оптопары с открытым оптическим каналом, работающие на просвет, перфорированные диски, устройство ввода для задания режима работы, жидкокристаллический индикатор, необходимый для отображения результатов измерений, блок управления двигателями постоянного тока, а также микроконтроллер, имеющий обратную электрическую связь с обоими двигателями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электромагнитную муфту и блок управления ей, а также привод механизма регулирования положения внутреннего цилиндра по высоте, включающий двигатель постоянного тока и шариковинтовую передачу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) | 2009-05-04 | 2009-05-04 | Бироторный вискозиметр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) | 2009-05-04 | 2009-05-04 | Бироторный вискозиметр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU86011U1 true RU86011U1 (ru) | 2009-08-20 |
Family
ID=41151690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009116879/22U RU86011U1 (ru) | 2009-05-04 | 2009-05-04 | Бироторный вискозиметр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU86011U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015187062A3 (ru) * | 2014-06-05 | 2016-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АНГИОСКАН ИНТЕЛС" | Устройство для реологического анализа крови |
-
2009
- 2009-05-04 RU RU2009116879/22U patent/RU86011U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015187062A3 (ru) * | 2014-06-05 | 2016-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АНГИОСКАН ИНТЕЛС" | Устройство для реологического анализа крови |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101655438B (zh) | 流体流变特性和粘度测量仪 | |
CN2783315Y (zh) | 数显式旋转粘度计 | |
WO2008091120A1 (en) | Mixed-flow rheometer | |
RU86011U1 (ru) | Бироторный вискозиметр | |
CN202083610U (zh) | 便携式旋转粘度计 | |
CN104458762B (zh) | 基于数字光纤传感器的abs齿圈质量检测方法 | |
CN202869922U (zh) | 一种粘度测量装置 | |
RU63532U1 (ru) | Бироторный вискозиметр | |
CN105378490B (zh) | 用于变速器的转速测量装置和用于测量转速的方法 | |
CN204154427U (zh) | 动态旋转阻尼力矩测量装置 | |
CN106596343B (zh) | 高压旋转式粘度计 | |
CN104359796A (zh) | 一种液体粘度测量*** | |
US10527535B2 (en) | Rotary rheometer with dual read head optical encoder | |
CN203705045U (zh) | 共振仪相位差测量装置 | |
CN101464243B (zh) | 一种稠度测量和控制方法 | |
CN202485656U (zh) | 齿轮系侧隙测量装置 | |
CN206161209U (zh) | 一种输出轴力矩检测*** | |
CN204719210U (zh) | 电机转子智能偏摆测试*** | |
RU43648U1 (ru) | Бироторный вискозиметр | |
CN100561232C (zh) | 一种测量螺旋给料机出口端物料输送即时速度的方法 | |
CN211697851U (zh) | 电机转速测量装置 | |
CN104931880A (zh) | 电机转子智能偏摆测试*** | |
RU2814425C1 (ru) | Ротационный вискозиметр | |
RU2009148222A (ru) | Устройство для исследования вязких свойств крови и способ его применения | |
CN203658395U (zh) | 一种转速传感器的检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090926 |