Віскозиметр

Віскозиметр, що містить систему керування, резистор, диференціальний підсилювач, вимірювальний зонд, що включає циліндричну камеру з заглушеними торцями, поршень зі штоком і п'єзоелектричний біморфний маніпулятор, який відрізняється тим, що в нього введені система керування на основі генератора сигналів прямокутної 3 71294 4 матеріалу, при цьому камери поєднані відкритими ється в паз штока поршня і згинається під дією торцями через, наприклад, сальник, у безпосередкеруючої напруги, у напрямку іншого торця, переній близькості від якого у стінці другої камери міщаючи усередині вимірювальної камери поустановлено випускний клапан, а на її заглушці ршень, що перекриває впускний і випускний штувпускний, поршень виконано у вигляді деталі, що цера, розташовані діаметрально по середині перекриває поперечний переріз другої камери між вимірювальної камери. клапанами, зі штоком, що проходить через сальТехнічний ефект досягається завдяки тому, що ник і з'єднаний з центром заглушки першої камери п'єзоелектричний маніпулятор у виді біморфної пружиною, що забезпечує вихідне положення попластини забезпечує [5]: ршня поблизу випускного клапана, упори для за- можливість переміщення поршня з постійним безпечення контролю положення поршня виконані і перемінним зусиллям і регулювання лінійної кожний у вигляді дво х струмопровідних пластин, швидкості переміщення поршня шляхом зміни амзакріплених одним боком на стінці циліндра перплітуди та частоти напруги, подаваної на п'єзоплашої камери та охоплюючих між пружиною і сальстини, у результаті чого змінюється товщина стовником протилежними недотичними боками шток, пця, при цьому забезпечується лінійна швидкість на якому між упорами виконані перший і другий переміщення поршня в діапазоні 0...0,08м/с, що виступи, для перекриття при крайніх положеннях перевищує цей показник у віскозиметра з електпоршня зазорів між пластинами відповідно першоромагнітним приводом; го і другого упорів, в якості двигуна використані - високу надійність і ресурс (більш 5000ч); два п'єзоелементи, які жорстко закріплені кожен - мале енергоспоживання; одним кінцем до стінки циліндра під гострим кутом - іскровибухонебезпечність; до неї між упорами з можливістю вигину до саль- відсутність випромінюваних магнітних полей; ника протилежного кінця для переміщення поршня - безшумну роботу; до впускного клапана ударними рухами по штоку - досить високий ККД - до 90%; між виступами, одна з пластин першого і другого - економію міді в зв'язку з відсутністю обмоток; упорів підключена відповідно до входу першого і - малі масу і габарити; другого датчиків положення поршня, виходи яких - несиметричне прикладання сили. підключені відповідно до S і R входів RS-тригера, Суть винаходу пояснюється кресленням, де вихід якого подано на вхід системи керування зображено вимірювальний зонд 1, в циліндричну перший вхід схеми "&", на другий вхід якої подано камеру 2 якого вмонтовано одним кінцем біморфвихід генератора імпульсів, який управляється, ний п'єзоелемент 3 за допомогою ізолюючої втулвихід схеми "&" - вихід системи керування - через ки 4, другий кінець якого упирається в шток 5 порегульований підсилювач потужності підключено ршня 7, який розташовується по середині паралельно до п'єзоелементів двигуна [4]. впускного 6 та випускного 9 штуцерів, сигнал пряНедоліки пристрою, які обумовлені викорисмокутної форми з генератора 10 через резистор 8 танням п'єзоелектричного лінійного возвратноподається на зовнішні електроди біморфного п'єпоступального двигуна, слідуючі: зоелемента, згинаючи його у напрямку штуцерів, - наявність пружини; спадання напруги на резисторі, яке пропорційне - контактні пари датчиків положення; в'язкості рідини, надходить на диференційний під- наявність сальника, що розділяє першу і друсилювач 11. гу камери; У вихідному стані при вимкнутому живленні у - наявність впускного і випускного клапанів. вимірювальному зонді 1, п'єзоелектричний маніпуЗадачею винаходу є створення віскозиметра, у лятор 3 знаходиться в рівноважному стані так, що якому використання приводу у виді біморфного прикріплений до другого кінця поршень 7 займає п'єзоелектричного маніпулятора дозволяє підвимісце посередині між впускним та випускним штущити і регулювати лінійну швидкість переміщення церами вимірювальної камери 2. При цьому падінпоршня, забезпечити можливість побудови трибоня напруги з резистору 8 дорівнює нулю. До вхідлогічних характеристик тиксотропних рідин, а таного штуцера 6 підключений вхідний трубопровідз кож наблизити процес виміру до реальних умов рідиною, що надходить, а до вихідного штуцера 9 приводу плунжерних пар паливних насосів високопідключається вихідний трубопровід. Підведена го тиску з несиметричним прикладанням діючої під тиском рідина заповнює об'їм вимірювальної сили та прогибу стріли штока. камери 2. Центральний електрод бімофної пласПоставлена задача вирішується тим, що містини, корпус вимірювальної камери та маса схеми тить систему керування, резистор, диференціалькерування поєднані між собою. ний підсилювач, вимірювальний зонд, що включає При включенні живлення генератор сигналів циліндричну камеру з заглушеними торцями, попрямокутної форми 10 видає керуючий сигнал, що ршень зі штоком і п'єзоелектричний біморфний надходить через резистор 8 на п'єзоелектричний маніпулятор, що відрізняється тим, що в нього маніпулятор. Під дією керуючої напруги п'єзоелеквведені система керування на основі генератора тричний маніпулятор 3 починає робити ізгибні косигналів прямокутної форми, резистор, включений ливання. Поршень 6 при цьому буде робити переу ланцюг генератора, спадання напруги на якому міщення усередині вимірювальної камери. При надходить на диференціальний підсилювач і процьому на резисторі 8 буде формуватися падіння порційне в'язкості рідини, і п'єзоелектричного манапруги, пропорційне в'язкості рідини, далі надхоніпулятора, забитого одним кінцем в ізольованій дить на два входи диференціального підсилювача втулці в корпус вимірювальної камери поблизу 11, а далі на інформаційний вихід. однієї торцевої заглушки, іншим кінцем, що упираЕлементи віскозиметра можуть бути реалізо 5 71294 6 вано згідно з відомими схемами: PRESSURE RESEARCH VISCOMETER - генератор сигналів прямокутної форми http://www.cambridgeapplied.com/products/Lab/visco с.72-150 [5]. meter_sp1440.html 05.05. - диференційний підсилювач - с.35 [6]. 4. Деклараційний патент на винахід - п'єзоелектричний біморфний маніпулятор №2003054350 від 15.05.2003p. с.18 [7]. 5. Джагупов Р. Г., Ерофеев А. А. ПьезоэлектДжерела інформації: ронные устройства вычислительной техники, сис1. Топливная аппаратура судовы х дизелей. тем контроля и управления: Справочник / - СПб.: Фомин Ю.Я. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: ТрансПолитехника, 1994. - 608с. порт, 1975. 6. Щербаков В.И., Грездов Г.И. Электронные 2. Фомин Ю.Я., Никонов Г.В., Ивановский В.Г. схемы на операционных усилителях: СправочТопливная аппаратура дизелей: Справочник / - М.: ник. - К.: Те хніка, 1983. 213с., ил. Машиностроение, 1982. -168с. 7. Никольский А.А. Точные двухканальные 3. Cambridge Applied Systems, Inc. 196 Boston следящие электроприводы с пьезокомпенсатораAve, Medford, MA 02155 USA 781 393-6500 ми. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 160с. (voice), 781 393-6515 (Fax) SPL440 HIGH Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 37 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