SU914968A1 - Device for measuring viscosity - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, может быть использовано для измерения вязкости жидких сред.The invention relates to measuring equipment and, in particular, can be used to measure the viscosity of liquid media.

Известен вискозиметр, содержащий стабилизатор расхода контролируемой среды, капиллярный чувствительный элемент подключенный к дифманометру с выходным преобразователем. Измеряемая разность давлений на концах капилляра является функцией вязкости жидкости 0] ·Known viscometer containing a flow regulator controlled medium, a capillary sensitive element connected to a differential pressure meter with an output transducer. The measured pressure difference at the ends of the capillary is a function of the viscosity of the fluid 0] ·

Недостатком данного устройства . является то, что в нем измерительная цепь построена на принципе прямого преобразования измерительного сигнала, т.е. контролируемая вязкость преобразуется в измеряемый перепад и далее преобразуется в выходной сигнал вискозиметра выходным преобразователем дифманометра. Известно, что таким измерительным цепям свойственны недостатки, обуславливающие погрешности измерения из-заThe disadvantage of this device. is that in it the measuring circuit is built on the principle of direct conversion of the measuring signal, i.e. the controlled viscosity is converted to a measured differential and then converted to the output signal of the viscometer by the output converter of the differential pressure gauge. It is known that such measuring circuits are characterized by drawbacks causing measurement errors due to

22

нестабильности коэффициентов преобразования отдельных измерительных звеньев.instability of the conversion factors of individual measuring units.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вис5 козиметр, содержащий стабилизатор расхода, капиллярный чувствительный элемент переменной длины с трубками отбора давления , элемент сравнения измеряемого перепада давле¹⁰ ния с заданным, выходной преобразователь, последовательно соединенные усилитель, исполнительный механизм и механизм перемещения, причем внутренняя полость капилляра образова¹⁵ на зазором между винтовой парой,-при этом усилитель подключен к выходному преобразователю, а механизм перемещения к винту пары [2].The closest in technical essence to the invention is a vis5 viscometer containing a flow rate stabilizer, a capillary sensitive element of variable length with pressure tapping tubes, a comparison element of the measured differential pressure ¹⁰ with a given one, an output transducer, an amplifier connected in series, an actuator and a displacement mechanism, and the capillary cavity forming ¹⁵ on the gap between the screw pair, while the amplifier is connected to the output transducer, and the movement mechanism to the screw pairs [2].

Недостатком такого устройства яв^М ляется то, что для сочленения выходной информации вискозиметра с цифровыми информационно-измерительнымиA disadvantage of such a device YaV ^M wish to set up that for articulation viscometer output information from the digital information-measuring

комплексами необходимо применениеcomplexes need to use

3 9143,914

промежуточного аналого-цифрового преобразователя. Это обстоятельство, по-первых, увеличивает стоимость измерительной системы и, во-вторых, понижает точность измерения из-за наличия дополнительной составляющей погрешности, вносимой промежуточным преобразователем.intermediate analog-to-digital converter. This circumstance, firstly, increases the cost of the measuring system and, secondly, reduces the accuracy of the measurement due to the presence of an additional component of the error introduced by the intermediate transducer.

Цель изобретения - повьппенйе точности измерений.The purpose of the invention is to improve measurement accuracy.

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения вязкости, содержащее стабилизатор расхода, капилляр с трубками отбора давления, соединенными с элементом сравнения, который подключен к схеме преобразо-:. вания сигнала и вторичному прибору, дополнительно снабжено шаговым искателем, генератором импульсов, электронным ключом и счетчиком, трубки отбора давления выполнены в непосредственной близости друг от друга по всей длине капилляра с возможностью соединения со входом элемента сравнения при помощи шагового искателя, причем генератор импульсов соединен с шаговым искателем и через электронный ключ со счетчиком, при этом вход электронного ключа подключен к выходу элемента сравнения.This goal is achieved by the fact that a device for measuring viscosity, containing a flow rate stabilizer, is a capillary with pressure selection tubes connected to a reference element that is connected to a transformer-: circuit. signal and secondary device, additionally equipped with a step finder, pulse generator, electronic key and counter, pressure selection tubes are made in close proximity to each other along the entire length of the capillary with the ability to connect to the input of the comparison element using a step finder, and the pulse generator is connected to step finder and through an electronic key with a counter, while the input of the electronic key is connected to the output of the comparison element.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Устройство для измерения вязкости содержит стабилизатор расхода 1, капилляр 2 с трубкой 3 отбора давления и рядом чередующихся трубок 4-7 отбора давления, причем трубка 3 непосредственно, а трубки 4~7 через шаговый искатель 8 подключены к элементу сравнения 9 измеряемого перепада давления с заданным. Генератор 10 импульсов соединен с приводом 11 шагового искателя 8 и счетчиком 12 через электронный кпюч13, управляемый вход которого связан с выходом элемента 9 сравнения. Кнопка 14 предназначена для включения устройства в работу,The viscosity measuring device contains a flow stabilizer 1, a capillary 2 with a pressure take-off tube 3 and a series of alternating pressure take-off tubes 4-7, the tube 3 being directly, and the tubes 4 ~ 7 through the step finder 8 are connected to the comparison element 9 of the measured pressure drop with the specified . The pulse generator 10 is connected to the drive 11 of the step finder 8 and the counter 12 via an electronic terminal 13, the controlled input of which is connected to the output of the comparison element 9. Button 14 is designed to turn the device into operation,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Включением кнопки 14 счетчик 12 приводится в исходное состояние и пускается генератор 10 импульсов.By turning on the button 14, the counter 12 is reset and the generator of 10 pulses is started.

'Под действием управляющих импульсов генератора 10 импульсов привод 11 перемещает шаговый искатель 8, который поочередно с остановкой на'Under the action of the control pulses of the generator 10 pulses, the drive 11 moves the stepper finder 8, which alternately stops at

968 4968 4

каждом канале соединяет одну из трубок 4-7 отбора давления с элементом 9 сравнения. На выходе элемента 9 сравнения образуется сигналeach channel connects one of the tubes 4-7 pressure selection with the element 9 comparison. At the output of the element 9 comparison signal is formed

5 только в том случае, когда формируемый перепад давления на капилляре 2, зависящий от вязкости исследуемой среды, а также от величины расстояния между трубкой отбора дав10 ления 3 и поочередно подключаемой одной из трубок 4-7 больше или равен заданному значению перепада давления, соответствующему нижнему пределу измерения устройства. В5 only in the case when the formed pressure drop on the capillary 2, depending on the viscosity of the medium under study, as well as on the distance between the pressure selection tube 10 and alternately connected one of the tubes 4-7 is greater than or equal to the specified value of the pressure drop corresponding to the lower one device measurement limit. AT

15 этом случае электронный ключ 13 беспрепятственно пропускает импульсы с генератора 10 на счетчик 12. В случае, когда указанное условие формирования сигнала на выходе клю20 ча 13 не выполняется, т.е. измеряемый перепад давления, например, при соединении трубки 6 с элементом 9, меньше заданного, ключ 1315 in this case, the electronic key 13 freely transmits pulses from the generator 10 to the counter 12. In the case where the specified signal conditioning condition at the output of the key 20 is not performed, i.e. measured differential pressure, for example, when connecting tube 6 with element 9, is less than the specified value, key 13

- закрывается и счет импульсов счет25 чиком 12 прекращается. При этом число импульсов зафиксированных счетчиком 12 пропорциональное количеству последовательно подключаемых к элементу 9 сравнения трубок 4-7 отбо30 ра, а, следовательно, измеряемой вязкости.- closes and the counting of pulses by the meter 25 stops. At the same time, the number of pulses recorded by the counter 12 is proportional to the number of tubes 4–7 of the sampling tube connected in series 9 to the comparison element, and, consequently, to the measured viscosity.

Технико-экономическйй эффект изобретения заключается в повышении точности измерения контролируемогоTechnical and economic effect of the invention is to improve the measurement accuracy of the controlled

35 параметра и снижении стоимости устройства, так как оно позволяет получить выходной сигнал вискозиметра в дискретной форме, что обеспечивает ему успех сочленения с цифровыми ин40 формационно-измерительными система.ми без применения промежуточных аналого-цифровых преобразователей.35 parameters and reducing the cost of the device, as it allows to obtain the output signal of the viscometer in discrete form, which ensures the success of coupling with digital informa tion measuring systems without the use of intermediate analog-to-digital converters.

Разработан макетный образец устройства, спроектированный для применения в составе измерительно-инфор-. мационной системы на иазе ЭЦВМ. В качестве привода использован шаговый электродвигатель (Ш-2,65/20) , обеспечивающий работу шагового искателя в старт-стопном режиме (с остановками на каждом канале). Примене“.. ние такого привода позволяет получить однозначное соответствие между числом и частотой управляющих импуль сов с одной стороны,и суммарным углом и скоростью поворота выходного валас другой, обеспечивает высокую точность позиционирования при большомA prototype of the device, designed for use in the composition of the measuring-infor- mation system on the EASV computer. A stepper motor (Ш-2.65 / 20) is used as a drive, which provides the operation of the step finder in the start-stop mode (with stops on each channel). The use of “.. such a drive allows to obtain an unambiguous correspondence between the number and frequency of control pulses on the one hand, and the total angle and speed of rotation of the output shaft of the other, provides high positioning accuracy with a large

5five

числе позиций (до несколько сотен на один оборот) и '/-устойчивую работу в широком диапазоне скоростей вращения (до тысяч переключений в секунду).Основные технические характеристики макетного образца| количество коммутируемых трубок отбора давления до 100,.рабочая среда - водноглицерияовая смесь, расчетное время переключения на соседнюю позицию 0,1 с.the number of positions (up to several hundred per revolution) and '/ -stable operation in a wide range of rotational speeds (up to thousands of switchings per second). Basic technical characteristics of the prototype | the number of switched pressure take-off tubes is up to 100, the working environment is a water-glycerine mixture, the estimated switching time to the neighboring position is 0.1 s.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения вязкости, содержащее стабилизатор расхода, капилляр с трубками отбора давления, соединенными с элементом сравнения, который подключен к схеме преобразо- 20 вания сигнала и вторичному прибору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из914968 6A device for measuring viscosity, containing a flow stabilizer, a capillary with pressure selection tubes connected to a reference element that is connected to a signal conversion circuit and a secondary device, characterized in that мерений, оно дополнительно снабжено шаговым искателем, генератором импульсов, электронным ключом и счет· чиком, трубки отбора давления выпол5 иены в непосредственной близости друг от друга по всей длине капилляра с возможностью соединения с вхо дом элемента сравнения при помощи шагового искателя, причем генераЮ тор импульсов соединен с шаговым искателем и через электронный ключ со счетчиком, при этом вход электронного ключа подключен к выходу эле мента сравнения.measurements, it is additionally equipped with a step finder, a pulse generator, an electronic key and a metering device, pressure take-off tubes are made in close proximity to each other along the entire length of the capillary with the possibility of connecting to the input of the comparison element using a step finder, and connected to the step finder via an electronic key with a counter; the input of the electronic key is connected to the output of the comparison element.