Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин
Номер патенту: 36050
Опубліковано: 10.10.2008
Автори: Швець Юрій Володимирович, Зайківський Олександр Болеславович, Єршова Емма Олександрівна, Воробйов Віталій Іванович
Формула / Реферат
Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин, що містить корпус, коливальну систему, розміщену усередині згаданого корпуса, виконану у вигляді рухомого штока з якорем, жорстко закріпленим на штоці, і пружних елементів, електромагнітну систему збудження коливань, виконану у вигляді електромагнітів, зв'язаних з підсилювачем збудження, джерело живлення, зв'язане з підсилювачем збудження, і систему реєстрації вихідних параметрів, який відрізняється додатковим спорядженням його ємкістю для досліджуваного матеріалу, виконаною у вигляді бака, жорстко закріпленою на одному з кінців штока, постійним магнітом, закріпленим на іншому кінці згаданого штока, індукційними датчиками, закріпленими на корпусі, розміщеними з можливістю взаємодії з постійним магнітом, верхньою і нижньою проміжними вставками, розміщеними усередині корпусу, виконаними з отвором для проходу штока і спорядженими підшипниками ковзання, розташованими в місцях контакту згаданого штока зі вставками, виконанням електромагнітів закріпленими на верхній і нижній проміжних вставках симетрично один відносно одного, об'єднанням згаданих електромагнітів у блоки, виконанням якоря у вигляді пластини, спорядженням якоря феромагнітними накладками, розташуванням якоря своєю площиною симетрично між згаданими блоками електромагнітів, виконанням пружних елементів у вигляді пружин, розміщенням згаданих пружин вісесиметрично штока в зазорах, відповідно, між верхньою проміжною вставкою і якорем, і нижньою проміжною вставкою і згаданим якорем, виконанням системи реєстрації вихідних параметрів у вигляді реєстраційного приладу, забезпеченням зв'язку входів згаданого приладуз виходом підсилювача низької частоти і джерелом живлення, виконанням ємкості для досліджуваного матеріалу такою, що містить заливну горловину і кран зливу, виконанням нижньої проміжної вставки з можливістю подовжнього переміщення відносно осі штока і фіксації в будь-якому з положень за допомогою елементів кріплення, виконанням на бічній стінці корпусу вікна, закритого прозорим матеріалом, нанесенням на прозорий матеріал еталонної контрольної мітки щодо розташування нижньої проміжної вставки відносно корпусу, виконанням пружин з однаковими характеристиками жорсткості, забезпеченням зв'язку виходів індукційних датчиків з входами підсилювача низької частоти, а виходів останнього - з входами електромагнітів і частотоміра.
Текст
Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин, що містить корпус, коливальну систему, розміщену усередині згаданого корпуса, виконану у вигляді рухомого штока з якорем, жорстко закріпленим на штоці, і пружних елементів, електромагнітну систему зб удження коливань, виконану у вигляді електромагнітів, зв'язаних з підсилювачем збудження, джерело живлення, зв'язане з підсилювачем збудження, і систему реєстрації вихідних параметрів, який відрізняє ться додатковим спорядженням його ємкістю для досліджуваного матеріалу, виконаною у вигляді бака, жорстко закріпленою на одному з кінців штока, постійним магнітом, закріпленим на іншому кінці згаданого штока, індукційними датчиками, закріпленими на корпусі, розміщеними з можливістю взаємодії з постійним магнітом, верхньою і нижньою проміжними вставками, розміщеними усередині корпусу, виконаними з отвором для проходу штока і спорядженими під U 2 (11) 1 3 36050 вихідного сигналу датчика [1]. Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин виконано на базі механотрона 6МХІБ. Коливання зонда забезпечуються системою генерації, яка дозволяє плавно змінювати частоту коливань. При цьому амплітуда маятникових коливань зонда пропорційна частоті коливань і в'язкості матеріалу, що досліджується, який реєструється пристроєм вимірювальної системи. Недоліком відомого вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин є недостатня чутливість і мала достовірність отриманих результатів контролю через недостатню точність вимірювання. Це пояснюється тим, що система збудження коливань збуджує зонд з частотою вимушених (які задаються генератором звукових коливань) коливань. Відомий вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин, який містить корпус, перетворювачі та коливальну систему, підвішену за шток до корпуса у двох площинах на струнах, навитих по різьбі гвинтів [2]. Недоліками відомого вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин є невисока чутливість приладу і низька точність вимірювань в'язкості матеріалу (речовини), що контролюється. Це обумовлено тим, що збуджуються задані частоти коливань, а на виході одержують сигнал, пропорційний частоті коливань, що не відображає з достатньою точністю вплив середовища на датчик (зонд). Недоліками відомого вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин є також мала достовірність одержуваних результатів вимірів параметрів коливань і, як наслідок, реологічних властивостей досліджуваного матеріалу (речовини). Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин, що містить корпус, коливальну систему, розміщену усередині згаданого корпуса, виконану у вигляді рухомого штока з якорем, жорстко закріпленим на штоці, і пружних елементів, електромагнітну систему збудження коливань, виконану у вигляді електромагнітів, зв'язаних з підсилювачем збудження, джерело живлення, зв'язане з підсилювачем збудження, і систему реєстрації вихідних параметрів [3]. Недоліками відомого вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, обраного за прототип, є недостатня чутливість і мала достовірність отриманих результатів контролю через недостатню точність вимірювання. Це пояснюється тим, що система збудження коливань збуджує датчик в'язкості (зонд) з частотою вимушених коливань (які задаються генератором звукових коливань). До недоліків відомого вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин можливо віднести й те, що він має малу достовірність одержуваних результатів вимірів параметрів коливань і, як наслідок, реологічних властивостей досліджуваного матеріалу (речовини). В основу корисної моделі покладено задачу підвищення вірогідності визначення величини в'яз 4 кості досліджуваного матеріалу шля хом підвищення чутливості динамічної системи. Рішення технічної задачі у вібраційному пристрої для визначення фізичних властивостей речовин, що містить корпус, коливальну систему, розміщену усередині згаданого корпуса, виконану у вигляді рухомого штока з якорем, жорстко закріпленим на штоці, і пружних елементів, електромагнітну систему збудження коливань, виконану у вигляді електромагнітів, зв'язаних із підсилювачем збудження, джерело живлення, зв'язане з підсилювачем збудження, і систему реєстрації вихідних параметрів, досягається шляхом додаткового спорядження його ємкістюдля досліджуваного матеріалу, виконану у вигляді бака і жорстко закріплену на одному з кінців штока, постійним магнітом, закріпленим на іншому кінці згаданого штока, індукційними датчиками, закріпленими на корпусі, розміщеними з можливістю взаємодії з постійним магнітом, верхньою і нижньою проміжними вставками, розміщеними усередині корпуса, виконаними з отвором для проходу штока і спорядженими підшипниками ковзання, розташованими в місцях контакту згаданого штока з вставками, виконанням електромагнітів закріпленими на верхній і нижній проміжних вставках симетрично відносно один одному, об'єднанням згаданих електромагнітів у блоки, виконанням якоря у вигляді пластини, спорядженням якоря феромагнітними накладками, розташуванням якоря своєю площиною симетрично між згаданими блоками електромагнітів, виконанням пружних елементів у вигляді пружин, розміщенням згаданих пружин симетрично штоку в зазорах, відповідно, між верхньою проміжною вставкою і якорем, нижньою проміжною вставкою і згаданим якорем, виконанням системи реєстрації вихідних параметрів у вигляді реєстраційного приладу, забезпеченням зв'язку входів згаданого приладу з ви ходом підсилювача низької частоти і джерелом живлення, виконанням ємкості для досліджуваного матеріалу такою, що містить заливну горловину і кран зливу, виконанням нижньої проміжної вставки з можливістю подовжнього переміщення щодо осі штока і фіксації в будь-якому з положень за допомогою елементів кріплення, виконанням на бічній стінці корпусу вікна, закритого прозорим матеріалом, нанесенням на прозорий матеріал еталонної контрольної мітки щодо розташування нижньої проміжної вставки відносно корпусу, виконанням пружин з однаковими характеристиками жорсткості, забезпеченням зв'язку виходів індукційних датчиків із входами підсилювача низької частоти, а виходів останнього - з входами електромагнітів і частотоміра. Порівняльний аналіз запропонованого технічного рішення з прототипом дозволяє зробити висновок, що вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин відрізняється від відомого тим, що він додатково містить ємкість для досліджуваного матеріалу, виконану у вигляді бака, жорстко закріплену на одному з кінців штока, постійний магніт, закріплений на іншому кінці згаданого штока, індукційні датчики, закріплені на корпусі та розташовані з можливістю взаємодії з постійним магнітом, верхню і нижню проміжні 5 36050 вставки, які розміщені усередині корпуса і виконані з отвором для проходу штока та споряджені підшипниками ковзання, розташованими в місцях контакту згаданого штока з вставками, при цьому електромагніти виконані закріпленими на верхній і нижній проміжних вставках симетрично один відносно одного й об'єднані в блоки, якір виконаний у вигляді пластини з феромагнітними накладками і розташований своєю площиною симетрично між згаданими блоками електромагнітів, пружні елементи виконані у вигляді пружин і розміщені вісесиметрично штоку в зазорах, відповідно, між верхньою проміжною вставкою і якорем, нижньою проміжною вставкою і згаданим якорем, а система реєстрації вихідних параметрів виконана у вигляді реєстраційного приладу, входи якого виконані зв'язаними з виходом підсилювача низької частоти і джерелом живлення, ємкість для досліджуваного матеріалу виконана такою, що містить заливну горловину і кран зливу, нижня проміжна вставка виконана з можливістю подовжнього переміщення щодо осі штока і фіксації в будь-якому з положень за допомогою елементів кріплення, на бічній стінці корпусу виконане вікно, закрите прозорим матеріалом, на згаданому прозорому матеріалі нанесена еталонна контрольна мітка щодо розташування нижньої проміжної вставки відносно корпусу, пружини виконані з однаковими характеристиками жорсткості, виходи індукційних датчиків виконані зв'язаними з входами підсилювача низької частоти, а ви ходи останнього - з входами електромагнітів і частотоміра. Таким чином, вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин, що заявляється, відповідає критерію "новизна". Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг.1 поданий загальний вигляд обладнання, яке застосовується для визначення фізичних властивостей речовин, на Фіг.2 подана схема вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, на Фіг.3 подана конструктивно-компонувальна схема вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, на Фіг.4-5 подані етапи роботи вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, на Фіг.6 подана блок-схема вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, на Фіг.7 подана номограма визначення в'язкості досліджуваного матеріалу за залежностями частоти f власних (авторезонансних) коливань динамічної системи від величини в'язкості n досліджуваного матеріалу. Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин містить корпус 1 із закритими боковими і нижньої частинами. Усередині корпусу 1 встановлені дві проміжні вставки, відповідно, верхня проміжна вставка 2 і нижня проміжна вставка 3. Зверху корпус 1 закривається верхньою проміжною вставкою 2. На бічній стінці корпусу 1 виконане вікно 4, закрите прозорим матеріалом, наприклад, склом. У центрі верхньої проміжної вставки 2 і нижньої проміжної вставки 3 виконані 6 отвори 5, розташовані симетрично відносно один одного. На верхній проміжній вставці 2 і на нижній проміжній вставці 3 виконані напливи, відповідно 6 і 7, усередині яких встановлені підшипники ковзання 8. Підшипники ковзання 8 виконані, як варіант конструкції, із фторопласта - як матеріалу, що має мінімальний коефіцієнт тертя з металевими поверхнями. Симетрично згаданим отворам 5 і напливам 6 і 7 усередині корпусу 1 розміщений шток 9. На нижній частині штока 9 виконана опорна площадка 10. До опорної площадки 10 штока 9 прикріплений постійний магніт 11 (N/S). У центральній частині штока 9 закріплений якір 12, виконаний у вигляді пластини. При цьому пластина (позиція 12) закріплена перпендикулярно осі штока 9. На обох поверхнях згаданої пластини (поз.12) закріплені феромагнітні накладки 13. На нижній частині корпусу 1 (як варіант конструктивного виконання) закріплені індукційні датчики 14, причому датчики 14 закріплені асиметрично щодо постійного магніту 11. На верхній проміжній вставці 2 і на нижній проміжній вставці 3 закріплені електровібратори 15, виконані у вигляді електромагнітів. Якір 12 встановлений так, щоб відстані між електромагнітами 15 і феромагнітними накладками 13 були однаковими. Між верхньою проміжною вставкою 2 і якорем 12, а також між нижньою проміжною вставкою 3 і якорем 12 розміщені пружини 16, виконані з однаковими характеристиками жорсткості. Як варіант конструктивного виконання, пружини 16 розміщені щодо штока 9 симетрично останньому (шток 9 виконаний таким, що проходить крізь пружини 16). Від поперечних переміщень пружини 16 фіксуються виступами 17, виконаними як на верхній проміжній вставці 2, так і на нижній проміжній вставці 3, а також і на якорі 12. Проміжні вставки 2 і 3 кріпляться до внутрішньої поверхні стінок 18 корпусу 1 за допомогою елементів кріплення 19. До складу устаткування, призначеного для забезпечення роботи вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин, також входять: підсилювач низької частоти 20, пристрій 21, що реєстр ує вихідний сигнал, виконаний у вигляді частотоміра, і джерело живлення 22. Виходи індукційних датчиків 14 виконані зв'язаними з входом підсилювача низької частоти 20, виходи якого зв'язані з входами електромагнітів (позиція 15) і частотоміра 21. Виходи джерела живлення 22 зв'язані з входом частотоміра 21 та входом підсилювача низької частоти 20. На прозорому матеріалі, що закриває вікно 5, яке виконано у стінці корпусу 1, нанесена контрольна мітка 23, що показує еталонний контрольний рівень розташування нижньої проміжної вставки 3 щодо корпусу 1. На верхній частині штока 9 закріплена ємкість 24, яка виконана, наприклад, як варіант конструкції, у вигляді бака із заливною горловиною 25 і краном зливу 26. Злив досліджуваної речовини 27 з внутрішньої порожнини 28 бака 24 здійснюється за допомогою крана зливу 26. Заливна горловина 25 бака 24 закривається пробкою 29. Виходи згаданих індукційних датчиків 14 виконані зв'язаними з входом підсилювача низької частоти 20 за допомогою електричних кабелів 30. Виходи підсилювача низької частоти 20 також зв'язані з входами електрома 7 36050 гнітів 15 і частотоміра 21 за допомогою електричних кабелів 30. Виходи джерела живлення 22 з'єднані з входом частотоміра 21 і входом підсилювача низької частоти 20 також за допомогою згаданих електричних кабелів 30. Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин працює таким чином. Попередньо проводять тарування пристрою за еталонними значеннями розмірів в'язкості v матеріалу (речовини) 27, що отримані за допомогою інших відомих методів контролю, наведених, наприклад, у [4]. Для цього збуджують коливання динамічної системи з власною частотою і приводять до відповідності частоту власних коливань f зазначеної динамічної системи з в'язкістю n матеріалу (речовини) 27 для кожного з чисельних досліджуваних матеріалів (речовин) 27. За одержаними внаслідок контролю значеннями частоти f власних (авторезонансних) коливань і відомих значень в'язкості n матеріалу (речовини) 27 будують графік залежності частоти f власних коливань динамічної системи від в'язкості n матеріалу (речовини) 27 (див. Фіг.7). Відповідно до графіка залежності f=¦(n), кожному із значень f частоти власних коливань динамічної системи буде відповідати визначене значення n в'язкості матеріалу (речовини) 27, наприклад, за температури 20°С. Маючи тарувальний графік залежності частоти f власних коливань динамічної системи від в'язкості n матеріалу (речовини) 27, приступають до досліджень. Спочатку через заливну горловину 25 у внутрішню порожнину 28 ємкості 24 (бака) заливають досліджувану речовину 27. Після цього пробку 29 закручують, герметизуючи тим самим внутрішню порожнину 28 бака 24. Після цього приступають до визначення в'язкості досліджуваної речовини 27. Включають прилад шляхом подачі електричного сигналу з джерела живлення 22 на входи підсилювача низької частоти 20 і на пристрій, що реєструє параметри вихідного сигналу 21 (на входи частотоміра). Одночасно з цим у схемі електромагнітної системи збудження коливань, що містить з'єднані між собою послідовно індукційні датчики 14, що знаходяться у взаємодії з постійним магнітом 11, підсилювач низької частоти 20 і електромагніти 15, відбувається наступне. Один з індукційних датчиків 14, наприклад, лівий (відповідно до схеми на Фіг.4), що знаходиться в магнітному полі (N/S) постійного магніту 11, починає виробляти сигнал у вигляді електрорушійної сили (ЕРС) індукції, що надходить на підсилювач збудження низької частоти 20. У підсилювачі низької частоти 20 сигнал з індукційного датчика 14 підсилюється і подається на вхід електромагніта (позиція 15). В обмотках електромагніту (позиція 15) виробляється електромагнітне поле, енергія Qем якого буде спрямована на притягування до згаданого електромагніту (позиція 15) феромагнітної накладки 13 і, як наслідок, якоря 12 (див. Фіг.4). Наприклад, посилений сигнал із підсилювача низької частоти 20 був поданий на верхній (у блоці) електромагніт 15 (закріплений на верхній проміжній вставці 2). При цьому, як уже було зазначено вище, якір 12 почне притягуватися до згаданого 8 верхнього електромагніту 15 (див. Фіг.4), стискаючи при цьому верхню (відповідно до схем на Фіг.2, 3 і 4) пружину 16 (пружини 16 від горизонтальних переміщень при своєму стиску фіксуються виступами, що виконані на якорі 12, і напливами 6 і 7, що виконані на верхній проміжній вставці 2 і на нижній проміжній вставці 3 - див. Фіг.3). Якір 12 спільно зі штоком 9 буде переміщуватися убік верхнього електромагніта 15 доти, поки сила стиску верхньої пружини 16 не стане дорівнювати силі електромагнітного поля Qем , що створює електромагніт 15 (див. Фіг.4). Плавне осьове переміщення штока 9 із якорем 12 відбувається по підшипниках ковзання 8, запресованими в отвори 5 у напливах 6 і 7 (відповідно, верхньої 2 і нижньої 3 проміжних вставок - див. Фіг.3). У момент рівноваги сил пружності пружини 16 і електромагнітного поля Qeм , що створює електромагніт 15, переміщення штока 9 із якорем 12 припиниться. Закріплений на якорі 12 постійний магніт 11 також припинить переміщення відносно індукційних датчиків 14. При цьому задіяний у перший напівперіод коливань індукційний датчик 14 припинить виробляти сигнал у вигляді ЕРС індукції, а це, у свою чергу, призведе до того, що зникне сигнал, що подається на підсилювач низької частоти 20. При припиненні подачі сигналу на підсилювач низької частоти 20 припиниться подача посиленого сигналу на задіяний у перший напівперіод коливань електромагніт 15 (верхній на Фіг.4). У зв'язку з цим зникне електромагнітне поле, що створюється електромагнітами 15, і під дією енергії розтискання верхньої пружини 16 якір 12 почне переміщуватися у зворотний бік. При переміщенні під дією пружини 16 штока 9 із якорем 12 у зворотний (щодо першого напівперіоду коливань) бік, постійний магніт 11 своїм магнітним полем (N/S) почне впливати на інший індукційний датчик 14 (правий - за схемою на Фіг.5). Зазначений індукційний датчик 14 почне виробляти сигнал у вигляді ЕРС індукції, рівний за величиною попередньому сигналу, але іншого знаку. Сигнал у вигляді ЕРС індукції надходить на підсилювач збудження низької частоти 20. У підсилювачі низької частоти 20 сигнал з індукційного датчика 14 підсилюється і подається на вхід електромагніту 15 (нижнього за схемами на Фіг.2, 3 і 5), закріпленого на нижній проміжній вставці 3. В обмотках зазначеного електромагніту (поз.15) виробляється електромагнітне поле, енергія Qем якого буде спрямована на притягування до згаданого електромагніту (поз.15) феромагнітної накладки 13 і, як наслідок, самого якоря 12. Якір 12 почне притягуватися до нижнього електромагніту 15, переміщуючи при цьому шток 9 униз (відповідно до схеми на Фіг.5). При переміщенні штока 9 разом із якорем 12 униз (див. Фіг.5) буде стискуватися нижня пружина 16, що у процесі стиску буде накопичувати енергію. Шток 9 із якорем 12, досягнувши при переміщенні рівноважного положення щодо пружини 16, зупиниться. При цьому закріплений на штоці 9 (на опорній площадці 10) постійний магніт 11 також припинить своє переміщення відносно індукційних датчиків 14. Задіяний у другий напівперіод коливань індукційний датчик 14 (правий - див. Фіг.5) припинить виробляти сигнал у вигляді ЕРС індук 9 36050 ції. Це, у свою чергу, призведе до того, що зникне сигнал, що подається на підсилювач низької частоти 20. При припиненні подачі сигналу на підсилювач низької частоти 20 припиниться подача посиленого сигналу на задіяний у другий напівперіод коливань електромагніт 15 (нижній - за схемою на Фіг.2, 3 і 5). У зв'язку з цим зникне електромагнітне поле, що створюється електромагнітами 15, і під дією енергії розтискання нижньої пружини 16 якір 12 почне переміщуватися в зворотний бік. При переміщенні під дією пружини 16 штока 9 із якорем 12 у зворотний (щодо першого напівперіоду коливань) бік постійний магніт 11 своїм магнітним полем (N/S) почне впливати на інший індукційний датчик 14 (лівий - за схемою на Фіг.4). Цей індукційний датчик 14 почне виробляти сигнал у вигляді ЕРС індукції, рівний за величиною попередньому сигналу, але іншого знака щодо знака сигналу в другий напівперіод коливань. Процес буде повторюватися. Таким чином, виникають авторезонансні коливання системи "шток з якорем -пружини" із власною (авторезонансною) частотою f, що залежить від жорсткості коливальної системи і в'язкості речовини 27, яка буде коливатися в замкнутому об'ємі порожнини 28 бака 24. Використовуючи для виготовлення підшипників ковзання 8 матеріал типу фторопласт, що має мінімальний коефіцієнт тертя з металом, і додатково застосовуючи при цьому мастило і поліровану поверхню штока 9, забезпечують практично безконтактне ковзання штока 9 відносно проміжних вставок 2 і 3. Практично безконтактне ковзання штока 9 щодо проміжних вставок 2 і 3 забезпечить коливання динамічної системи "ємкість із досліджуваною речовиною шток з якорем - пружини" також практично з частотою власних (авторезонансних) коливань. При цьому тільки дисипативні сили коливання в баку 24 речовини 27 будуть впливати на параметри вихідного сигналу - на частоту f власних коливань згаданої динамічної системи. Залежно від в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 27 частота f власних коливань буде різною при усіх інших рівних умовах (сили попереднього затягування пружин 16, визначеній формі ємкості 24 (бака), кількості та об'єму досліджуваної речовини 27, яка заливається у ємкість 24, відстані між індукційними датчиками 14 і постійним магнітом 11, параметрами котушки електромагніту 15). При дотриманні усіх вищевказаних умов частота f власних коливань динамічної системи "шток 9 - якір 12 - ємкість 24 з рідиною 27 пружини 16" буде відповідати визначеній величині в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 27. За допомогою реєстраційного приладу 21 (наприклад, електронно-обчислювального частотоміра), визначають фактичну частоту f 1 власних коливань динамічної системи, що буде відповідати фактичному значенню в'язкості n 1 досліджуваного матеріалу (речовини) 27. Для цього на графіку залежності f=¦(n) на осі f вибирають фактичне значення частоти f1 власних коливань, проводять перпендикуляр до перетину з кривою і з місця перетину з кривою опускають перпендикуляр на вісь n. Отримане значення в'язкості n 1 буде відповідати 10 фактичній в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 27 (див. Фіг.7). В іншому випадку, коли в'язкість досліджуваного матеріалу (речовини) 27 буде більшою, частота власних (авторезонансних) коливань буде меншою, наприклад, f2. Знаючи фактичне значення частоти f2 власних коливань, проводять перпендикуляр до перетину з кривою і з місця перетину з кривою опускають перпендикуляр на вісь. Отримане значення в'язкості n 2 буде відповідати фактичній в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 27 (див. Фіг.7), наприклад, за температури t=20°С. Для спрощення операції з визначення фактичної величини в'язкості n реєстраційний прилад 21 може бути відградуйованим за розмірністю в'язкості. З метою підвищення чутливості динамічної системи "шток 9 - якір 12 - ємкість 24 з рідиною 27 пружини 16" (що необхідно при досліджуванні матеріалу з великою в'язкістю, наприклад, смоли, нафти, фарби) передбачене регулювання (затягування) пружин 16 шляхом зближення нижньої проміжної вставки 3 з верхньою проміжною вставкою 2. При збільшенні зусиль затягування пружин 16 підвищується чутливість вищезгаданої динамічної системи вібраційного пристрою при досліджуванні речовин, що мають велику в'язкість. З цією ж метою використовується переміщення (зближення) постійного магніту 11 відносно індукційних датчиків 14. Зближення, як варіант конструктивного виконання, за допомогою регулювальних гвинтів (на схемах Фіг.1-5 не показано) індукційних датчиків 14, закріплених на корпусі 1 відносно постійного магніту 11, призводить до посилення сигналу, що виробляється згаданими індукційними датчиками 14. Внаслідок цього відбувається збільшення величини сигналу з підсилювача збудження низької частоти 20, що подається на електровібратор 15 (електромагніт). Це призводить до зростання величини електромагнітного поля, яка буде впливати на якір 12. При цьому здійснюється визначене коригування в реєстраційному приладі 21. Зливання досліджуваної речовини 27 з ємкості 24 здійснюється за допомогою крану зливу 26. Підвищення ефективності застосування вібраційного пристрою для визначення фізичних властивостей речовин порівняно з прототипом досягається за рахунок підвищення точності визначення частоти коливань динамічної системи, до якої входити ємкість з досліджуваною речовиною і коливальна система приладу, а саме за рахунок використання авторезонансних режимів коливань динамічної системи, що найбільш точно відображають зміну впливу дисипативних сил рідини, яка коливається, на згадану динамічну систему. Використовується коливальна система самоналагоджувального типу, динамічні характеристики якої залежать тільки від жорсткості вмонтованих пружних елементів (пружин) і від реологічних характеристик досліджуваного середовища, зокрема, від його в'язкості. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР №1242763 від 1985p., МПК G01N11/16 - аналог. 11 36050 2. А.с. СРСР №757928 від 1980р., МПК G01N11/16 - аналог. 3. А.с. СРСР №1043525 від 23.09.83р. Бюлетень №35, МПК G01N11/16- прототип. 12 4. Орел П.И., Губачек Э.В., Березин Б.И., Водолазская В.М. Справочник технологаполиграфиста. -Ч.5, Печатные краски. -М.: Книга, 1988. -С.188-202. §4.3. Реологические характеристики красок для издательских целей. 13 36050 14 15 36050 16 17 36050 18 19 Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 36050 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюVibration device for determination of physical properties of substances
Автори англійськоюVorobiov Vitalii Ivanovych, Yershova Emma Oleksandrivna, Zaikivskyi Oleksandr Boleslavovych, Shvets Yurii Volodymyrovych
Назва патенту російськоюВибрационное устройство для определения физических свойств веществ
Автори російськоюВоробьев Виталий Иванович, Ершова Эмма Александровна, Зайкивский Александр Болеславович, Швец Юрий Владимирович
МПК / Мітки
МПК: G01N 11/16
Мітки: фізичних, пристрій, вібраційний, властивостей, визначення, речовин
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-36050-vibracijjnijj-pristrijj-dlya-viznachennya-fizichnikh-vlastivostejj-rechovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вібраційний пристрій для визначення фізичних властивостей речовин</a>
Попередній патент: Вібраційний віскозиметр
Наступний патент: Пристрій для вимірювання в’язкості рідких речовин
Випадковий патент: Спосіб контролю якості міжелементних з'єднань свинцево-кислотних акумуляторних батарей