Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Віскозиметр, що містить зону контролю, в якій рідина знаходиться на заданому рівні, кінематичний блок, що складається з живлячого патрубка, встановленого в направляючому пристрої, який забезпечує його вертикальне переміщення з можливістю закріплення в заданому положенні, прецизійний дозатор, гнучкий шланг, що сполучає дозатор з живлячим патрубком, стаціонарну опору, на якій за допомогою пружин підвішений дзвін, мікрофон, перетворювач-підсилювач, мікропроцесорний блок і вимірювальний прилад, при цьому діаметр розширеної частини дзвона D вибраний відповідно до умови D=(20¸25)d, де d - діаметр бульбашки повітря, а відстань між дзвоном і поверхнею контрольованої рідини вибраний в межах (3¸4)d, де ℓ - максимальна дальність польоту бризки, що утворюється при розриві бульбашки, який відрізняється тим, що усередині дзвона встановлений бризкогасник, в систему контролю часу проходження бульбашкою заданої відстані введений перетворювач імпульсів з аналоговим виходом, живлячий патрубок, виконаний у вигляді вертикально встановленого відрізку трубки, що калібрується, з конусним розточуванням у верхній частині, закріпленого на горизонтальному кронштейні, жорстко сполученому з направляючою штангою, виконаною з трубки з квадратним поперечним перерізом, встановленої з можливістю переміщення у втулці, вертикальний канал якої має квадратний поперечний переріз, при цьому шланг для з'єднання дозатора повітря і витратний патрубок армований спіраллю з пружинного дроту діаметром 0,4¸0,5 мм, а шкала вимірювального приладу проградуйована так, що забезпечує можливість візуального відліку з погрішністю, що не перевищує час формування одного імпульсу.

Текст

Реферат: UA 103526 U UA 103526 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може знайти застосування в різних галузях промисловості для виміру в'язкості рідких середовищ. Відоме устаткування для виміру в'язкості, що містить регулятор витрати повітря, трубку подання газу, посудину з досліджуваною рідиною, гнучку плоску заслінку, сопло, до якого підводиться тиск стисного повітря, регулюючий дросель, тримембранний елемент, що складається з трьох камер, і лічильник імпульсів, при цьому сопло живиться через регулюючий дросель, канал якого сполучений з входом тримембранного елемента, а його вихід сполучений з лічильником імпульсів. [1]. Переваги цього устаткування для виміру в'язкості є простота конструкції і точний відлік часу, що забезпечується наявністю лічильника імпульсів. До недоліків цього устаткування належить: унеможливлення регулювання діапазону виміру, оскільки трубка, через яку в рідину подається повітря, не може переміщатися у вертикальному напрямі; при розриві бульбашок повітря на поверхні рідини утворюються бризки, які потрапляють на корпус чутливого елемента - плоскої заслінки, що, по-перше, (якщо рідина має властивості адгезії) змінюють вагу заслінки, по-друге, можуть істотно змінюватися(якщо рідина агресивна) еластичні властивості матеріалу заслінки, що в сукупності призводить до появи додаткової погрішності в результатах виміру в'язкості, по-третє, можливі незначні відхилення бульбашок від вертикалі і їх зміщення від центру заслінки, що зменшує тиск бульбашки на заслінку. Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, пропонованому віскозиметру є бульбашковий віскозиметр, що містить зону контролю, в якій рідина знаходиться на заданому рівні, кінематичний блок, що складається з L-подібного живлячого патрубка, встановленого за допомогою кронштейна на муфті, яка переміщається по вертикальній напрямній з можливістю закріплення в заданому положенні, і гнучкого шланга, дозатор, стаціонарну опору, на якій за допомогою пружин підвішений дзвін, мікрофон, перетворювачпідсилювач, мікропроцесорний блок і вимірювальний прилад-таймер, при цьому діаметр розширеної частини дзвону D вибраний відповідно до умови D=(2025)d, де d - діаметр бульбашки повітря, а відстань між дзвоном і поверхнею контрольованої рідини вибраний в межах (34)d, де ℓ - максимальна дальність польоту бризки, які утворюються при розриві бульбашки [2]. Перевагами цього віскозиметра(прийнятого як прототип) є: 1) мінімізація залежності результатів виміру від відхилення бульбашки повітря від вертикалі; 2) наявність можливості зміни глибини занурення живлячого патрубка в досліджувану рідину - зміни порогу чутливості віскозиметра до виміру в'язкості; 3) підвищення точності контролю за рахунок усереднювання значень декількох вимірів. Недоліками прототипу є: 1) складність установки живлячого патрубка в рідині так, що його центр завжди співпадає з центром дзвону; 2) складність визначення глибини занурення живлячого патрубка в досліджувану рідину; 3) можливість попадання бризок на поверхню мікрофона і дзвона за наявності в контрольованій рідині пінотворних складових; 4) значні розміри живлячого патрубка внаслідок його L-подібної форми. 5) можливість погрішності відліку за шкалою таймера при незначних змінах в'язкості контрольованої рідини; Задачею корисної моделі є усунення наявних (перелічених вище) недоліків прототипу при обов'язковому збереженні його достоїнств. Вказана задача вирішується за рахунок того, що у відомому віскозиметрі, що містить зону контролю, в якій рідина знаходиться на заданому рівні, кінематичний блок містить L-подібний живлячий патрубок, встановлений за допомогою кронштейна на муфті, яка переміщається по вертикальній напрямній з можливістю закріплення в заданому положенні, і гнучкий шланг, що сполучає дозатор з вертикальною зоною L-подібного живлячого патрубка, прецизійний дозатор повітря, стаціонарну опору, на якій за допомогою пружини підвішений дзвін, мікрофон, перетворювач-підсилювач, мікропроцесорний блок і вимірювальний прилад-таймер, при цьому діаметр розширеної частини дзвона D вибраний відповідно до умови D=(2025)d, де d - діаметр бульбашки повітря, а відстань між дзвоном і поверхнею контрольованої рідини вибраний в межах (34)d, де ℓ - максимальна дальність польоту бризки, що утворюється при розриві бульбашки, внаслідок чого виникають складнощі при установці живлячого патрубка в рідині так, щоб його центр завжди співпадав з центром дзвона, при визначенні і установці живлячого патрубка в приймальній місткості на заданій глибині; не унеможливлюється попадання бризок на поверхню мікрофона і дзвона за наявності в контрольованій рідині пінотворних складових; 1 UA 103526 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обмежується переміщення живлячого патрубка у вертикальному напрямі, а відповідно до корисної моделі усередині дзвона встановлений бризкогасник, в систему контролю часу проходження бульбашкою заданої відстані введений перетворювач імпульсів з аналоговим виходом, живлячий патрубок, виконаний у вигляді каліброваного вертикально встановленого відрізку трубки з конусним розточуванням у верхній частині, закріплений на горизонтальному кронштейні, жорстко сполученим з направляючою штангою, виконаною з трубки з квадратним поперечним перерізом, встановленої з можливістю переміщення у втулці, вертикальний канал якої має квадратний поперечний переріз, при цьому шланг для з'єднання дозатора повітря і витратний патрубок армований спіраллю з пружинного дроту діаметром 0,40,5 мм, а шкала вимірювального приладу проградуйована так, що забезпечує можливість візуального відліку з погрішністю, що не перевищує час формування одного імпульсу. Схема пропонованого віскозиметра наведена на кресленні. Віскозиметр містить місткість 1, в якій безперервно підтримується постійний рівень Н, наприклад, за допомогою переливання(на кресленні не показаний), дзвін 2, закріплений за допомогою спіралей 3 на стаціонарній опорі 4, бризкогасник 5, закріплений на опорі 4 за допомогою штанги 18, направляючу штангу 6, виконану з трубки з квадратним поперечним перерізом, встановлену в стаціонарній втулці 7, канал якої має квадратний поперечний переріз, затискний пристрій 8 стаціонарної втулки, живлячий патрубок 9, виконаний у вигляді вертикального відрізку трубки з конусним розточуванням у верхній частині, закріплений на направляючий штанзі 6 за допомогою плоского кронштейну 19, шланг з еластичної гуми 10, армований спіраллю з пружинного дроту діаметром 0,40,5 мм, нижній кінець якого герметично закріплений на живлячому патрубку 9, верхній кінець - на фігурному трубчастому відведенні 11 прецизійного дозатора повітря 12, високочутливий мікрофон 13, встановлений усередині дзвона 2, перетворювач 14, мікропроцесорний блок 15, імпульсний перетворювач 16 і вторинний прилад 17. Виконання живлячого патрубка 9 у вигляді відрізку трубки з конусною протокою у верхній частині, закріплення живлячого патрубка на нижньому кінці направляючої штанги 6, виготовленою з трубки з квадратним поперечним перерізом, встановленої в стаціонарній втулці 7 з вертикальним каналом, що має квадратний поперечний переріз, дозволяє спростити конструкцію кінематичного блока віскозиметра, забезпечити збіг центру живлячого патрубка з центром дзвона, збільшити глибину занурення живлячого патрубка - відстань, яку проходить бульбашка в досліджуваній рідині. Армування гумової трубки спіраллю дозволяє використати трубку з мінімальним діаметром і мінімальною товщиною стінки, що одночасно мінімізує її габарити і унеможливлює вигин трубки при переміщенні живлячого патрубка до межі, при якій трубка не пропускає до нього повітря з прецизійного дозатора. Робота віскозиметра здійснюється таким чином. Рідина подається в приймальну ємність 1, заповнює її до рівня Н, штанга напрямної 6 з квадратним поперечним перерізом переміщається в каналі стаціонарної втулки 7 з квадратним поперечним перерізом до заданого умовами виміру межі L, яка визначається по діленнях(на фіг. 1 не показані), що нанесені на поверхні направляючої штанги 6. Включається мікропроцесорний блок 15, який приводить в дію прецизійний дозатор 12 і систему контролю, що складається з імпульсного перетворювача в аналоговий сигнал і вторинний прилад з функціями контролю, реєстрації і сигналізації. Прецизійний дозатор 12 подає повітря через шланг 10 в живлячий патрубок 9, з якого періодично виходять бульбашки повітря. При виході з патрубка бульбашки виникає удар, що сприймається мікрофоном 13, в якому виникає струмовий сигнал, що перетворюється далі в уніфікований в перетворювачі 14, такий, що надходить на вхід мікропроцесора 15. Мікропроцесор вимикає дозатор 12 і включає імпульсний перетворювач, який формує задане число імпульсів в одиницю часу. При досягненні бульбашкою поверхні рідини виникає другий удар, який також сприймається мікрофоном 13 і після перетворення його вихідного сигналу в перетворювачі 14 надходить на вхід мікропроцесорного блока 15, який вимикає імпульсний перетворювач і вмикає прецизійний дозатор - забезпечує повторення вимірювального циклу. Вихідний сигнал імпульсного перетворювача надходить на вхід вимірювального приладу 17, шкала якого проградуйована в одиницях виміру в'язкості. Імпульсний перетворювач дозволяє регулювати число імпульсів в одиницю часу, наприклад в одну хвилину. При необхідності число імпульсів в хвилину може бути вибране 60, 120, 180 і так далі. Це дозволяє збільшити точність відліку часу, за який бульбашка проходить відстань L в 2, 3 і більше разів, але головне зв'язати час з кількістю імпульсів, а не зі шкалою таймера, з його діленнями шкали. Таким чином, пропонований віскозиметр в порівнянні з прототипом має наступні переваги: 1) розширює діапазон використання (у тому числі на пінотворних рідинах); 2 UA 103526 U 5 10 15 20 25 30 35 2) унеможливлює попадання бризок на поверхню мікрофона і дзвона і, отже, максимально збільшити діаметр бульбашки повітря; 3) мінімізує поріг чутливості віскозиметра, підвищує точність відліку результату виміру; 4) забезпечує обов'язковість знаходження на одній вертикалі центрів дзвона і патрубка, що формує бульбашки повітря; 5) забезпечує з мінімальною погрішністю вимір рівня контрольованої рідини в приймальній місткості віскозиметра, збільшує діапазон зміни довжини шляху бульбашки в контрольованій рідині. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР № 1265544, G01N 11/40. Бюл. № 39 від 23.10.1986. "Устаткування для виміру в'язкості". 2. Патент України на корисну модель № 90587, G01N 11/40. Бюл. № 11 від 10.06.2014. "Віскозиметр". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Віскозиметр, що містить зону контролю, в якій рідина знаходиться на заданому рівні, кінематичний блок, що складається з живлячого патрубка, встановленого в направляючому пристрої, який забезпечує його вертикальне переміщення з можливістю закріплення в заданому положенні, прецизійний дозатор, гнучкий шланг, що сполучає дозатор з живлячим патрубком, стаціонарну опору, на якій за допомогою пружин підвішений дзвін, мікрофон, перетворювачпідсилювач, мікропроцесорний блок і вимірювальний прилад, при цьому діаметр розширеної частини дзвона D вибраний відповідно до умови D=(2025)d, де d - діаметр бульбашки повітря, а відстань між дзвоном і поверхнею контрольованої рідини вибрана в межах ℓ=(34)d, де ℓ максимальна дальність польоту бризки, що утворюється при розриві бульбашки, який відрізняється тим, що усередині дзвона встановлений бризкогасник, в систему контролю часу проходження бульбашкою заданої відстані введений перетворювач імпульсів з аналоговим виходом, живлячий патрубок, виконаний у вигляді вертикально встановленого відрізку трубки, що калібрується, з конусним розточуванням у верхній частині, закріпленого на горизонтальному кронштейні, жорстко сполученому з направляючою штангою, виконаною з трубки з квадратним поперечним перерізом, встановленої з можливістю переміщення у втулці, вертикальний канал якої має квадратний поперечний переріз, при цьому шланг для з'єднання дозатора повітря і витратний патрубок армований спіраллю з пружинного дроту діаметром 0,40,5 мм, а шкала вимірювального приладу проградуйована так, що забезпечує можливість візуального відліку з погрішністю, що не перевищує час формування одного імпульсу. 3 UA 103526 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: G01N 11/00

Мітки: віскозиметр

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-103526-viskozimetr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Віскозиметр</a>

Подібні патенти