Claims (1)
ч| Изобретение относитс к устройствам дл непрерывного измерени в з кости жидкостей и предназначено дл исследовани реологических характеристик керметных паст и других неньютоновских жидкостей в процессе их структурных превращений. Цель изобретени - повышение точности измерени и расширени технологических возможностей. На чертеже приведена структурна схема ротационного электровискозимет ра. Схема электровискозиметра включает генератор 1 опорной частоты, подключенный к входам делител частоты 2, управл емого делител 3 частоты, цифрового преобразовател 4 и двух схем управлени 5 и 6 электродвигател ми 7 и-8 внешнего и внутреннего воспринимающего цилиндров 9 и 10, схему синхронизации I, подключенную к выходу делител 2 частоты и соединенную с логической переключающей схемой 12, коммутируемым источником 13 тока и процессором 14. Схемы 5 и 6 выполнены по аналогичной схеме и содержат формирующие устройства 15, на входы которых подключены дискрет ные датчики 16 и 17. Формирующее устройство 15 соединено с дискретны устройством 18 коррекции, которое в свою очередь св зано с генератором опорной частоты и логическим устрой ством 19 сравнени частот. Второй вход логического устройства 19 частот подключен к выходу логической переключающей схемы 12, Выход логического устройства 19 сравнени частот соединен через селектор 20 импульсов со входом цифрового преобра зовател 4 и через электронный ключ 21 с обмоткой кор электродвигател 8 внутреннего воспринимающего ци линдра 10. Выход коммутируемого ис to4HHKa 13 тока соединен со статорной обмоткой асинхронного электродв гател 22, вал которого соединен с валом электродвигател 8. К процессору 14 подключен индикатор 23 в зкости . Ротационный электровискозиметр работает следующим образом. Импульсы опорной частоты, вырабатываемые генератором 1, поступают на один из входов управл емого дели тел частоты 3, цифрового преобразо вател 4, делител 2 частоты, дис7 кретного устройства 18 коррекции в схемах управлени приводами 6 и 5 и процессора 14. Коэффициент делени , соответствующий желаемой скорости сдвига, задаетс кодом через нходную шину управл емого делител 3 частоты. С выхода делитеш 2 частоты импульсы с частотой, равной номинальной частоте f вращени электродвигателей 7 и 8, поступают на вход схемы управлени приводом 5, на импульсный вход логической переключающей схемы 12 и на вход схемы 1I синхронизации . Схема 6 управлени приводом, как и схема 5 управлени приводом, выполнены по схеме импульсной системы управлени электроприводом посто нного тока с дискретным управлением. На второй вход логической переключающей схемы 12 (ЛПС) поступают импульсы с управл емого делител 3 частоты. На выходе ЛПС 12, подключенном к входу логического устройства 19 сравнени частот (ЛУС) схемы управлени приводом 6, в зависимости от сигнала на управл ющем входе ЛПС 12, подаваемого со схемы синхронизации 11, могут быть импульсы с частотой ., либо с частотой fz-fi/N, - частота генератора 1 опоргде f. ной частоты; частота на выходе делител 2 частоты; коэффициеьгт делени делител 2 частоты; частота на выходе управл емого делител 3 частоты; цифровой код на управл ющей шине управл емого делител 3 частоты, соответствующий коэффициенту делени необходимого дл получени частоты импульсов. , Этими импульсами запускаетс логическое устройство 19 сравнени частот и на его выходе по вл етс посто нное напр жение, которым открываетс электронный ключ 21 и на коре электродвигател 8 под воздействием тока создаетс момент, который раскручивает ротор и закрепленр1ый на нем дискретный датчик 17. Когда частота импульсов с дискретного датчи ка 7, подаваемых через дискретное устройство 18 коррекции на второй вход логического устройства 19 срав нени частот,достигнет частоты импульсов , подаваемых с выхода логиче кой переключающей схемы 12, на выхо де ЛУС 19 частот возникает импульсное напр жение с частотой,.равной частоте с выхода ЛПУ 12, и длительностью , пропорциональной моменту нагрузки на валу электродвигател 8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10. Этими импульсами регул рно открываетс электронный ключ 21 и на обмотку кор электродвигател 8 подаетс напр жение, среднее значение которого достаточно дл поддержани заданной частоты вращени кодом на управл ющем входе управл емо го делител 3 частоты. В случае превышени частоты импульсов , поступающих с датчика 17 п сравнению с частотой импульсов, поступающих с выхода логического устройства 12 переключени , на выходе ЛУС 19 частот отсутствует напр жение и электронньй ключ 21 отключает напр жение, подаваемое а корь электродвигател 8, тем самым снижа етс частота вращени вала электродвигател 8 и дискретного датчика I7 и устанавливаетс заданна скорость вращени . При этом дискретное корректирующее устройство 18 расшир ет импульсы, поступающие на второй вход ЛУС 19 частоты сцелью сни жени времени переходного процесса, вызванного изменением нагрузки на валу электродвигател 8. Аналогично работает и схема 5 уп равлени приводом, на один из входо логического устройства сравнени ча стот которой поступают импульсы с вы хода делител 2 частоты, а на второй вход ЛУС - с выхода дискретного датчика 16. Таким образом, путем изменени управл ющего кода на управл ющем входу ЛПС мозкно регулировать частоту вращени вала электродвигател 8, задава тем самым требуемую скорос сдвига исследуемого материала. Момент в зкого трени .пропорционален величине в зкости при посто нной разности скоростей внутреннего и внешнего цилиндров воспринимающего 10 и 9. -K-Kw -w ), 57 где коэффициент, завис щий от геометрических размеров цилиндров 9 и 10; измер ема в зкость; углова частота вращени внутреннего воспринимающего цилиндра 10; углова частота вращени цилиндра; Момент в зкого трени М воспринимаетс электродвигателем 8 как момент нагрузки, который на выходе селектора импульсов 20 представл етс в виде длительности импульсов и подаетс на вход цифрового преобразовател 4, с выхода которого в виде частоты пропорциональной этому моменту поступает на вход процессора 14 в виде /Т. На одном валу с электродвигателем 8 внутреннего воспринимающего цилиндра 10 закреплен ротор асинхронного электродвигател 22, в обмотки статора которого подаетс стабилизированный посто нный ток от коммутируемого источника 13 тока при поступлении разрешающего сигнала со схемы 11 синхронизации. В этом случае на электродвигатель действует тормозной момент и на выходе ЛУС 19 частот и далее выходе селектора 20 импульсов и входе цифрового преобразовател 4 по вл ютс импульсы длительностью н-Т,, где Т, - длительность импульса без подключени асинхронного электродвигател 22; Т - длительность импульса вызванна дополнительной нагрузкой . Соответственно на выходе цифрового преобразовател 4 по вл етс код ,/T,+T,. . Если же по сигналу схеьы I1 синронизации углова частота вращени лектродвигател 8 равна угловой чатоте вращени электродвигател 7, .е. , тогда по вивша с длительость импульса на выходе селектора 0 импульсов будет соответствовать зкому трению . Таким образом, код цифрового преобразовател 4-Кз еликом определ етс аддитивными порешност ми всех вместе вз тых блоов электровискозиметра. Схема I1 синхронизации обеспечиает последовательную работу электровискозиметра в трех описанных выше режимах (дл каждой скорости сдви га измер емой жидкости), при которых цифровой код на входной тине процессора 14 определ етс соответственно K,,(W,)+M . N. N K BlIi iL h iiliLiL . 1 U J.1G N ., 3 M,+N, где M - максимальный момент электродвигател 8; M - момент трени в подшипниМ - нормированный тормозной мо мент асинхронного электродвигател 22; N- - аддитивна погрешность цифр вого преобразовател 4. Поскольку цель изобретени дости гаетс путем вычислени аддитивной и мультипликативной погрешностей электровискозиметра, то достаточно приведенных выражений дл вычислени в зкости. Это обеспечиваетс процес сором 14, вычисл ющим в зкость согласно зависимости , h N N, -N J M N-1 Результат вычислени выводитс н индикатор 23 и параллельно может бы выведен на схему управлени технологическим процессом. Формула изобретени Ротационный электровискозиметр, содержащий внешний цилиндр, внутренний воспринимающий цилиндр, соединенный с воспринимающим электродвигателем и асинхронным электродвигателем , дополнительный электродвигатель привода внешнего цилиндра, генератор опорной частоты, схему измерени , на выход которой подключен процессор, схему управлени приводами и датчик положени ротора электродвигател , отличающийс тем, что, с целью повьш ени точности измерени расширени техноло-. гических возможностей, он снабжен цифровым преобразователем, селектор импульсов, логическим устройством сравнени частот, электронным ключом, формирующим устройством,дискретным устройством коррекции и логической пе.реключак цей схемой, причем вход цифрового преобразовател через селектор импульсов подключен к вьтхо-. ду логического устройства сравнени частот, выход логического устройства сравнени частот через электронный ключ соединен с обмоткой кор электродвигател внутреннего воспринимающего цилиндра, на валу которого закреплен дискретный датчик числа оборотов вала, а выход датчика числа оборотов вала через формирующее устройство , дискретное устройство коррекции подключен к одному из входов логического устройства сравнени частот , второй вход логического устройства сравнени частот подсоединен к выходу логической переключающей схемы.h | The invention relates to devices for the continuous measurement of liquids by bone, and is intended to study the rheological characteristics of cermet pastes and other non-Newtonian liquids during their structural transformations. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement and expansion of technological capabilities. The drawing shows a structural diagram of a rotational electric viscometer. The electroviscometer circuit includes a reference frequency generator 1 connected to the inputs of frequency divider 2, controlled frequency divider 3, digital converter 4, and two control circuits 5 and 6 of electric motors 7 and-8 of external and internal sensing cylinders 9 and 10, synchronization circuit I, connected to the output of the splitter 2 frequency and connected to a logical switching circuit 12, a switched current source 13 and a processor 14. Schemes 5 and 6 are made according to a similar scheme and contain forming devices 15, the inputs of which are connected nye discrete sensors 16 and 17. The forming device 15 is connected to discrete device 18 correction, which is in turn associated with a reference oscillator and logic Arrange stvom 19 frequency comparison. The second input of the logical frequency device 19 is connected to the output of the logic switching circuit 12, the output of the frequency comparison logic device 19 is connected via a pulse selector 20 to the input of a digital converter 4 and through an electronic switch 21 with a winding of the motor 8 of the internal sensing cylinder 10. to4HKa 13 current is connected to the stator winding of the asynchronous electrode in the gate 22, the shaft of which is connected to the shaft of the electric motor 8. The viscosity indicator 23 is connected to the processor 14. Rotational electroviscometer works as follows. The reference frequency pulses produced by generator 1 are fed to one of the inputs of controlled frequency object 3, digital converter 4, frequency divider 2, discrete correction device 18 in drive control circuits 6 and 5 and processor 14. The division factor corresponding to the desired shear rate, is set by a code through the reference bus of a controlled divider 3 frequencies. From the output of frequency 2, pulses with a frequency equal to the nominal frequency f of rotation of the electric motors 7 and 8 are fed to the input of the drive control circuit 5, to the pulse input of the logic switching circuit 12 and to the input of the synchronization circuit 1I. The drive control circuit 6, as well as the drive control circuit 5, is executed according to a pulse control system of a dc electric drive with discrete control. The second input of the logic switching circuit 12 (LPS) receives pulses from the controlled divider 3 frequency. At the output of the LPS 12 connected to the input of the frequency comparison logic unit (LUA) of the drive control circuit 6, depending on the signal at the LPS 12 control input supplied from the synchronization circuit 11, there may be pulses with a frequency. fi / N, is the frequency of the generator 1 or more f. Noah frequency; output frequency divider 2 frequency; splitter divider 2 frequency; frequency output controlled by the divider 3 frequency; the digital code on the control bus of the controlled frequency divider 3, corresponding to the division factor necessary to obtain the frequency of the pulses. These pulses start the frequency comparison logic device 19 and a constant voltage appears at its output, which opens the electronic key 21 and a current is generated on the core of the electric motor 8 by a current that spins the rotor and the discrete sensor 17 fixed to it. When the frequency pulses from a discrete sensor 7, fed through a discrete correction device 18 to the second input of logic device 19 of the frequency comparison, will reach the frequency of the pulses fed from the output by a logic switch circuit We are 12, at the output of the LUS 19 of frequencies, a pulse voltage arises with a frequency equal to the frequency from the output of the LCP 12 and a duration proportional to the load moment on the shaft of the electric motor 8 of the internal sensing cylinder 10. These pulses regularly open the electronic switch 21 and the winding The core of the motor 8 is supplied with a voltage, the average value of which is sufficient to maintain a predetermined speed of rotation by the code at the control input of the controllable divider 3 frequencies. If the frequency of the pulses coming from the sensor 17 n is exceeded from the frequency of the pulses coming from the output of the logic switch 12, there is no voltage at the output of the LUS 19 frequency and the electronic switch 21 shuts off the voltage applied to the motor 8, thereby decreasing the frequency of rotation of the shaft of the electric motor 8 and the discrete sensor I7 and the set rotational speed is set. In this case, the discrete correction device 18 expands the pulses arriving at the second input of the LUS 19 frequency with the purpose of reducing the transient time caused by a change in the load on the shaft of the electric motor 8. The drive circuit 5 works in a similar way to one of the input frequency comparison device which receives pulses from the output of the divider 2 frequencies, and to the second input of the LUS - from the output of the discrete sensor 16. Thus, by changing the control code on the LPS control input, it is possible to control the rotation frequency Eni shaft of the electric motor 8, thereby setting the desired shear rate of the material under study. The moment of viscous friction is proportional to the viscosity at a constant difference in velocity between the internal and external cylinders of the perceiver 10 and 9. -K-Kw -w), 57 where the coefficient depends on the geometric dimensions of the cylinders 9 and 10; measured viscosity; the angular frequency of rotation of the internal sensing cylinder 10; angular frequency of rotation of the cylinder; The moment of viscous friction M is perceived by the electric motor 8 as the load moment, which at the output of the pulse selector 20 is represented as a pulse duration and is fed to the input of the digital converter 4, the output of which is proportional to this moment at the input of the processor 14 as / T . A rotor of an asynchronous electric motor 22 is fixed on the same shaft with the electric motor 8 of the internal sensing cylinder 10, in which a stable direct current from the switched current source 13 is supplied to the stator windings when the enabling signal arrives from the synchronization circuit 11. In this case, the motor acts as a braking torque and at the output of the LUS 19 frequencies and then the output of the pulse selector 20 and the input of the digital converter 4, pulses of duration n-T appear, where T is the pulse duration without connecting the induction motor 22; T - pulse duration caused by the additional load. Accordingly, the code / T, + T, appears at the output of digitizer 4. . If, on the signal of the synchronization scheme I1, the angular frequency of rotation of the electric motor 8 is equal to the angular frequency of rotation of the electric motor 7, i. , then, having a pulse duration at the output of the pulse selector 0 will correspond to viscous friction. Thus, the code of the 4-Kz digital converter is extremely determined by the additive deviations of all the electro-viscometer units taken together. The synchronization circuit I1 ensures the consecutive operation of the electroviscometer in the three modes described above (for each shear rate of the measured fluid) in which the digital code on the input line of the processor 14 is determined by K ,, (W,) + M, respectively. N. N K BlIi iL h iiliLiL. 1 U J.1G N., 3 M, + N, where M is the maximum torque of the electric motor 8; M is the moment of friction in bearings; the normalized braking moment of the asynchronous motor 22; N- is the additive error of the digital converter 4. Since the objective of the invention is achieved by calculating the additive and multiplicative errors of an electroviscometer, it suffices to use the above expressions to calculate the viscosity. This is provided by the processor 14, which calculates the viscosity according to the dependency, h N N, -N J M N-1 The result of the calculation is displayed on the indicator 23 and in parallel can be displayed on the process control circuit. Claims of the invention: Rotational electroviscometer comprising an external cylinder, an internal sensing cylinder connected to a sensing electric motor and an induction motor, an additional electric motor driving an external cylinder, a reference frequency generator, a measuring circuit to the output of which is connected to a processor, a drive control circuit and a rotor position sensor of the electric motor, different so that, in order to increase the accuracy of measuring the expansion of technology. capabilities, it is equipped with a digital converter, a pulse selector, a logic device for comparing frequencies, an electronic key, a shaping device, a discrete correction device and a logic switch with a circuit, the input of the digital converter through the pulse selector connected to the top. a logical frequency comparison device, the output of a frequency comparison logic device is connected via an electronic switch to the core winding of the internal sensing cylinder, on whose shaft a discrete shaft speed sensor is attached, and the shaft speed sensor output through a forming device, a discrete correction device is connected to one of the the inputs of the frequency comparison logic device, the second input of the frequency comparison logic device is connected to the output of the logic switching circuit .