Пристрій для вимірювання в’язкості рідини

Пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що містить вібратор, збуджувач коливань і вимірювач, який відрізняється тим, що як вібратор використовують п'єзоелектричний стрижень з двома системами електродів, одна з яких підключена до генератора електричних коливань, а друга - до лічильника електричних коливань, а п'єзоелектричний стрижень розташований в посудині з досліджуваною рідиною Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для вимірювання в'язкості рідини Відомий пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що містить посудину, що містить калібровану дозу рідини, калібрований капіляр, посудину для зливу рідини і вимірювач часу (див Кульман А Г Физическая и коллоидная химия Пищепромиздат, М , 1963, с 86, рис 18, а также Маляров Г А "Тр Всес н-и Института метрологии", 1959, вып37(97), с 125) Недоліком цього пристрою є його складність і неможливість автоматизації вимірювань Відомий пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що містить посудину з досліджуваною рідиною, калібровану тверду кульку, вимірювач часу (див Кульман А Г Физическая и коллоидная химия Пищепромиздат, М , 1963, с 86, рис 18, а также Маляров Г А "Тр Всес н -и Института метрологии", 1959, вып 37 (97), с 125) Недоліком цього пристрою є його складність і неможливість автоматизації вимірювань Відомий пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що містить вібратор, збуджувач коливань і вимірювач, причому вібратор виконаний у вигляді порожнього циліндра, закріпленого по торцях і здійснюючого крутильні коливання, збуджувач виконаний у вигляді електромагніта, що сприймає коливання (див А с СССР №427269, G 01 N 11/00, Б И №17, 1974) Зазначений пристрій найбільш близький по технічній сутності до пристрою, що заявляється, і вибраний в якості прототипа Недоліком його є відома складність конст рукції В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для вимірювання в'язкості рідини шляхом використання в якості вібратора п'єзоелектричного стрижня з двома системами електродів, одна з яких підключається до генератора електричних коливань, а друга - до лічильника електричних коливань, а п'єзоелектричний стрижень міститься в посудині з досліджуваною рідиною Це дозволяє спростити процедуру вимірювання Запропонований пристрій містить вібратор, збуджувач коливань і вимірювач ВІДМІННІСТЬ запропонованого пристрою від прототипу полягає в тому, що в якості вібратора використовується п'єзоелектричний стрижень з двома системами електродів, одна з яких підключається до генератора електричних коливань, а друга - до лічильника електричних коливань, а п'єзоелектричний стрижень міститься в посудині з досліджуваною рідиною Кожна з вказаних ВІДМІННИХ ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного результату Технічним результатом даного винаходу є спрощення процедури вимірювання Експериментальне встановлено, що саме таке виконання пристрою дозволяє спростити процедуру вимірювання Винахід пояснюється кресленням, де - на Фіг показана структурна схема пристрою Запропонований пристрій містить генератор електричних коливань 1, вібратор 2, виконаний у 1 00 1^ 00 ю 58787 виді п'єзоелектричного стрижня, лічильник 3, посудину 4 з рідиною 5 На стрижні 2 виконані вхідна 6 і вихідна 7 системи електродів, підключених ВІДПОВІДНО до генератора 1 і лічильника З Пристрій працює наступним чином Генератор імпульсів 1 збуджує в п'єзоелектричному стрижні 2 подовжні ВІЛЬНІ (затухаючи) коливання Затухання цих коливань залежить як від втрат у самому п'єзоелементі, так і від в'язкого тертя (в'язкості) рідини При незмінній величині внутрішнього тертя п'єзокераміки (Ri) (див В М Шарапов и др О влиянии давления на внутреннее трение пьезокерамики ЦТС, Известия ВУЗов СССР - Физика, 1976, №9) затухання, а отже, число вільних коливань залежать від втрат R2 у рідині, тобто в'язкості N = frnfn In a, У конкретному Комп'ютерна верстка М Клюкш використовувався п'єзоелектричний стрижень Ш15 і довжиною 40 мм із п'єзокераміки ЦТС-19, генератор імпульсів Г5-67, частотомір (лічильник) 43-57 Вимірялася в'язкість ВОДИ, гліцерину і касторової олії Результати вимірювань приведені в таблиці 1 Таблиця 1 Результати вимірювань в'язкості рідини Назва досліджуваної рідини (1) де fcn - частота проходження імпульсів, fp - резонансна частота п'єзоелемента, L - еквівалентна індуктивність П'єзоелектричний стрижень 2 міститься в посудині 4 з рідиною 5 Генератор підключається до вхідної 6 системи електродів п'єзоелектричного стрижня 2, а лічильник 3 - до вихідного 7 Приклад конкретного застосування випадку Вода Гліцерин Касторова олія Спосіб вимірювання В'язкість за за- В'язкість за пропонованим відомим спососпособом при бом при 20 С, 20 С, спз спз 1,009 1,005 1473 1499 988 1000 Як видно, запропонований пристрій дозволяє вимірювати в'язкість рідин з достатньою точністю і спростити процедуру вимірювання Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна