Спосіб визначення в’язкості

Спосіб визначення в'язкості, при якому проводять занурення чутливого елемента, виконаного у вигляді зонда, у досліджуване середовище, збуджують коливання зонда і вимірюють при цьому амплітуду коливань зонда, який відрізняється тим, що збуджують коливання зонда з власною або авторезонансною частотою, вимірюють частоту і амплітуду власних або авторезонансних коли U 1 3 36910 збуджуються вимушені коливання зонда із частотою, що задається. У зв'язку з цим неможливо встановити залежність амплітуди коливань від в'язкості досліджуваного середовища. Можлива для виміру зміна амплітуди коливань відбувається тільки в середовищі з великою величиною в'язкості, наприклад, у смолах, фарбах, інши х нафтопродуктах. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення точності визначення величини в'язкості досліджуваного середовища шля хом підвищення чутливості засобу вимірювань, що використовується. Суть корисної моделі у способі визначення в'язкості, при якому проводять занурення чутливого елемента, виконаного у вигляді зонда, у досліджуване середовище, збуджують коливання зонда і вимірюють при цьому амплітуду коливань зонда, досягається тим, що збуджують коливання зонда з власною або авторезонансною частотою, вимірюють частоту і амплітуду власних або авторезонансних коливань зонда без занурення його у досліджуване середовище, вимірюють при цьому величину електричного струму, потрібного для виникнення власних коливань динамічної системи, до якої входить зазначений зонд, занурюють зонд у досліджуване середовище, вимірюють частоту і амплітуду власних або авторезонансних коливань зонда при зануренні його у досліджуване середовище, вимірюють при цьому величину електричного струму, збільшують величину електричного струму до такої, при якій частота і амплітуда власних або авторезонансних коливань зонда, зануреного у досліджуване середовище, буде дорівнювати частоті і амплітуді власних або авторезонансних коливань зазначеного зонда без занурення його у досліджуване середовище, визначають різницю величин електричного струму, потрібного для виникнення власних коливань динамічної системи, при зануренні зонда у досліджуване середовище та без занурення, а величину в'язкості досліджуваного середовища визначають за параметрами зміни величини електричного струму. Порівняльний аналіз технічного рішення, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб визначення в'язкості, що заявляється, відрізняється тим, що збуджують коливання зонда з власною або авторезонансною частотою, вимірюють частоту і амплітуду власних або авторезонансних коливань зонда без занурення його у досліджуване середовище, вимірюють при цьому величину електричного струму, потрібного для виникнення власних коливань динамічної системи, до якої входить зазначений зонд, занурюють зонд у досліджуване середовище, вимірюють частоту і амплітуду власних або авторезонансних коливань зонда при зануренні його у досліджуване середовище, вимірюють при цьому величину електричного струму, збільшують величину електричного струму до такої, при якій частота і амплітуда власних або авторезонансних коливань зонда, зануреного у досліджуване середовище, буде дорівнювати частоті і амплітуді власних або авторезонансних коливань зазначеного 4 зонда без занурення його у досліджуване середовище, визначають різницю величин електричного струму, потрібного для виникнення власних коливань динамічної системи - при зануренні зонда у досліджуване середовище та без занурення, а величину в'язкості досліджуваного середовища визначають за параметрами зміни величини електричного струму. Суть способу визначення в'язкості поясняється за допомогою креслень, де на Фіг.1 наведена блок-схема визначення в'язкості досліджуваного середовища, на Фіг.2 наведено графік залежності величини електричного струму І від в'язкості v досліджуваного матеріалу при власних або авторезонансних коливаннях датчика в'язкості (зонда). Згідно із зазначеною блок-схемою, для цієї мети використовують прилади, наприклад, вібраційні віскозиметри, конструкція яких описана у [3], [4], або інші прилади. Кожен з вищезазначених приладів містить зонд, закріплений з можливістю здійснення маятникових коливань, і систему збудження коливань зонда, що містить електровібратори, індукційні датчики, магніт, закріплений на зонді з можливістю взаємодії з індукційними датчиками, підсилювач низькочастотних коливань і прилади, які реєструють частоту, амплітуду коливань та величину електричного струму. Як прилад, що реєструє частоту власних або вторезонансних коливань, може бути використаний електроннообчислювальний частотомір. Як прилад, що реєструє амплітуду коливань, може бути використаний реєстратор лінійних переміщень зонда. При цьому зонд і електровібратори включені в частотно-вибіркову ланку системи збудження коливань, що реагує на зміну в'язкості середовища, в яке занурений зонд. Як прилад, який реєструє величину електричного струму, може бути використаний амперметр. За допомогою зазначеного обладнання збуджують коливання датчика в'язкості (зонда) з власною або авторезонансною частотою і приводять частоту f і амплітуду А власних або авторезонансних коливань зонда (датчика в'язкості) до відповідності з в'язкістю v досліджуваного матеріалу (речовини) для кожного з численних досліджуваних матеріалів (речовин) шляхом підвищення величини електричного струму І. За одержаними внаслідок контролю значеннями частоти f, амплітуди А власних або авторезонансних коливань, величини електричного струму І і відомих величин в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) будують графік залежності величини електричного струму І від в'язкості v досліджуваного матеріалу (речовини) (див. Фіг.2). Відповідно до графіка залежності І = f(n) кожному із значень величини електричного струму І буде відповідати визначене значення v в'язкості досліджуваного матеріалу (речовини). Маючи тарувальний графік залежності величини електричного струму І від в'язкості v матеріалу (речовини), приступають до досліджень з використанням приладу, принцип побудови якого представлено вище. Згідно зі схемою процес досліджень містить наступні технологічні операції, які наведено на Фіг.1. 5 36910 За допомогою реєстраційного приладу (наприклад, амперметра) визначають різницю між величиною електричного струму при коливаннях зонда з власною або авторезонансною частотою f і амплітудою А власних коливань - без занурення датчика (із зондом) у досліджуване середовище і при зануренні, що буде відповідати фактичному значенню в'язкості v досліджуваного матеріалу (речовини). Для цього на графіку залежності І = f(n) на осі І вибирають фактичне значення величини електричного струму її, проводять перпендикуляр до перетину з графіком і з точки перетину з графіком опускають перпендикуляр на вісь n. Отримане значення в'язкості n 1 буде відповідати фактичній в'язкості n 1 досліджуваного матеріалу (речовини) (див. Фіг.2). Для спрощення операції визначення фактичної величини в'язкості n прилад, який реєструє величину електричного струму, може бути відградуйованим за значенням показників в'язкості. Підвищення ефективності застосування способу визначення в'язкості, що заявляється, у порівнянні з найближчим аналогом, досягається за рахунок підвищення точності визначення в'язкості досліджуваного матеріалу (речовини). Це відбувається за рахунок використання власних або авторезонансних режимів коливань динамічної системи, що найбільш точно відображають вплив 6 характеристик досліджуваного середовища на згадану динамічну систему. У способі визначення в'язкості, що заявляється, використовується коливальна система самоналагоджувального типу, динамічні характеристики якої залежать тільки від жорсткості вмонтованих пружних елементів (пружин) і від реологічних характеристик досліджуваного середовища, зокрема, від в'язкості. Величина електричного струму, яку потрібно надати динамічній системи, щоб довести коливання зонда, зануреного у досліджуване середовище, до фактичних величин частоти і амплітуди власних або авторезонансних режимів коливань динамічної системи без занурення зонда у досліджуване середовище, буде дорівнювати в'язкості зазначеного досліджуваного середовища. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР №775667 від 30.10.80 (бюлетень №40), МПК G01N11/16 - аналог. 2. А.с. СРСР №685957 від 18.09.79., МПК G01N11/16 - прототип. 3. А.с. СРСР №212615, МПК G01N11/16, 1967. 4. Н.И. Орел, Э.В. Губачек, Б.И. Березин, В.М. Водолазская "Справочник технологаполиграфиста", часть 5, Печатные краски, М., "Книга", 1988г., стр.188 - 202, §4.3 "Реологические свойства красок для издательских целей". 7 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 36910 8 Підписне 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