Пристрій для вимірювання в’язкості рідини

Пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що містить вібратор, збуджувач коливань і вимірювач, який відрізняється тим, що вібратор виконаний у вигляді порожнистого циліндричного п'єзоелемента з двома системами електродів, у якому збуджують радіальні коливання, до однієї системи електродів підключений генератор електричних коливань, а до другої - лічильник 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 М Пищепромиздат, 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 М Пищепромиздат, 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 N11/00, БИ №17, 1974) Зазначений пристрій найбільш близький по технічній сутності до пристрою, що заявляється, і вибраний в якості прототипа Недоліком його є відома складність конструкції В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для вимірювання в'язкості рідини шляхом використання в якості вібратора порожнього циліндричного п'єзоелемента з двома системами електродів, у якому збуджують радіальні коливання, до однієї системи електродів підключається генератор електричних коливань, а до другого - лічильник Це дозволяє спростити процедуру і підвищити точність вимірювання Запропонований пристрій містить вібратор, збуджувач коливань і вимірювач ВІДМІННІСТЬ запропонованого пристрою від прототипу полягає в тому, що вібратор виконаний у вигляді порожнього циліндричного п'єзоелемента з двома системами електродів, у якому збуджують радіальні коливання, до однієї системи підключається генератор електричних коливань, а до другого - лічильник 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 у вигляді порожнього циліндричного п'єзоелемента 2 з вхідною 00 00 1^ 00 ю 58788 З і вихідною 4 системами електродів, лічильник 5 і рідина 6 Досліджувана рідина 6 заливається усередину циліндричного п'єзоелемента 2 Пристрій працює наступним чином Генератор імпульсів 1 підключається до вхідної системи електродів 3 і збуджує в порожньому циліндричному п'єзоелементі 2 радіальні ВІЛЬНІ (затухаючи) коливання Затухання цих коливань залежить як від втрат у самому п'єзоелементі, так і від грузлого тертя (в'язкості) рідини При незмінній величині внутрішнього тертя п'єзокераміки (R-i) (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 к, N = хCJ1fp f х 2L , 1 па, R2 + R 1 де fcn - частота проходження імпульсів, fp - резонансна частота п'єзоелемента, L - еквівалентна індуктивність Лічильник 5 підключається до вихідної системи електродів 4 п'єзоелемента 2 і підраховує число цих коливань, по КІЛЬКОСТІ ЯКИХ можна судити про в'язкість Застосування Комп'ютерна верстка Л Ціхановська циліндричного п єзоелемента дозволяє використовувати його як посудину для досліджуваної рідини 6 Приклад конкретного застосування У конкретному випадку використовується циліндричний п'єзоелемент із ЗОВНІШНІМ діаметром 22 і внутрішнім 18мм, і висотою 30мм Генератором імпульсів Г5-67 і частотомір (лічильник) 43-57 Вимірялася в'язкість ВОДИ, гліцерину і касторової олії Результативимірювань приведені в таблиці 1 Таблиця 1 Результати вимірювань в'язкості рідини Назва досліджуваної рідини Вода Гліцерин Касторова олія Спосіб вимірювання В'язкість за заВ'язкість за пропонованим відомим спососпособом при бом при 20°С, 20°С, спз спз 1,006 1,005 14501 1499 997 1000 Як видно з таблиці, запропонований пристрій дозволяє вимірювати в'язкість рідин з достатньою точністю і спростити процедуру вимірювань 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