Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Віскозиметр, який містить корпус із закріпленим у ньому датчиком в'язкості, джерело живлення, генератор звукових коливань і схему виміру вихідного сигналу датчика, який відрізняється тим, що додатково містить електровібратори, виконані у вигляді котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу, датчик лінійних переміщень, виконаний у вигляді блока котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу між зазначеними електровібраторами, аналого-цифровий перетворювач, з'єднаний із зазначеним датчиком лінійних переміщень, діафрагми, закріплені усередині корпусу з торців електровібраторів, не менше ніж два підшипники ковзання, виконані закріпленими симетрично в отворах діафрагми, рухомий шток, виконаний розміщеним в отворах електровібраторів з можливістю поздовжнього переміщення відносно подовжньої осі електровібратора та зазначених підшипників ковзання, постійні магніти, виконані закріпленими, відповідно, на корпусі рухомого штока у його геометричній середині та на торцях зазначеного штока, індукційні датчики, закріплені на торцевих стінках корпусу, кожний з яких виконано розміщеним із зазором відносно постійного магніту, пружини, які розміщені між торцем рухомого штока і торцевою стінкою корпусу, при цьому генератор звукових коливань виконано у вигляді підсилювача збудження коливань низької частоти, датчик в'язкості виконано у вигляді диска і закріпленим на торцевій частині якоря перпендикулярно його поздовжній осі, пружини встановлено симетрично між собою і віссю рухомого штока та з можливістю контактування з торцевою стінкою корпусу та датчиком в'язкості, схема виміру вихідного сигналу датчика виконана такою, що містить реєстратор частоти коливань, аналого-цифровий перетворювач, реєстратор лінійних переміщень та блок обробки інформації, виходи індукційних датчиків виконані сполученими з підсилювачем збудження коливань низької частоти, виходи останнього виконано сполученими із електровібраторами через фазоінвертор, виходи джерела живлення виконано сполученими з входами підсилювача збудження коливань низької частоти, реєстратора частоти коливань, аналого-цифрового перетворювача, реєстратора лінійних переміщень та блока обробки інформації, вихід датчика лінійних переміщень виконано сполученим з входом аналого-цифрового перетворювача, виходи аналого-цифрового перетворювача виконано сполученими з входом блока обробки інформації через реєстратор лінійних переміщень, виходи реєстратора частоти коливань виконано сполученими з входами блока обробки інформації, на корпусі перед діафрагмою та на торцевій стінці корпусу виконано отвори, а кількість отворів з кожної із сторін корпусу та їх сумарна площа виконані рівними між собою.

Текст

Віскозиметр, який містить корпус із закріпленим у ньому датчиком в'язкості, джерело живлення, генератор звукових коливань і схему виміру вихідного сигналу датчика, який відрізняється тим, що додатково містить електровібратори, виконані у вигляді котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу, датчик лінійних переміщень, виконаний у вигляді блока котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу між зазначеними електровібраторами, аналого-цифровий перетворювач, з'єднаний із зазначеним датчиком лінійних переміщень, діафрагми, закріплені усередині корпусу з торців електровібраторів, не менше ніж два підшипники ковзання, виконані закріпленими симетрично в отворах діафрагми, рухомий шток, виконаний розміщеним в отворах електровібраторів з можливістю поздовжнього переміщення відносно подовжньої осі електровібратора та зазначених підшипників ковзання, постійні магніти, виконані закріпленими, відповідно, на корпусі рухомого штока у його геометричній середині та на торцях зазначеного штока, індукційні датчики, закріплені U 2 UA 1 3 36054 Це обумовлено тим, що збуджуються задані частоти коливань, а на виході одержують сигнал, пропорційний частоті коливань, що не відображає в точності вплив середовища на занурений у нього зонд. Відомий віскозиметр, який містить корпус і зонд на струнній підвісці, що занурюється у досліджуване середовище [2]. Недоліками відомого вібраційного віскозиметра є невисока достовірність одержуваних результатів вимірів параметрів коливань і, як наслідок, реологічних властивостей досліджуваного матеріалу (речовини). Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є віскозиметр, який містить корпус із закріпленим у ньому датчиком в'язкості, джерело живлення, генератор звукових коливань і схему виміру вихідного сигналу датчика [3]. Недоліками відомого вібраційного віскозиметра, який обрано за прототип, є низька чутливість приладу, недостатня точність одержуваних результатів вимірів параметрів коливань і, як наслідок, реологічних властивостей досліджуваного матеріалу (речовини). В основу корисної моделі покладено задачу підвищення точності визначення реологічних характеристик і розширення асортименту матеріалів, що досліджуються. Рішення технічної задачі у віскозиметрі, який містить корпус із закріпленим у ньому датчиком в'язкості, джерело живлення, генератор звукових коливань і схему вимірювань вихідного сигналу датчика, полягає в тому, що він додатково містить електровібратори, виконані у вигляді котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу, датчик лінійних переміщень, виконаний у вигляді блока котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу між зазначеними електровібраторами, аналогоцифровий перетворювач, з'єднаний із зазначеним датчиком лінійних переміщень, діафрагми, закріплені усередині корпусу з торців електровібраторів, не менше ніж два підшипники ковзання, виконані закріпленими симетрично в отворах діафрагми, рухомий шток, виконаний розміщеним в отворах електровібраторів з можливістю поздовжнього переміщення відносно подовжньої осі електровібратора та зазначених підшипників ковзання, постійні магніти, виконані закріпленими, відповідно, на корпусі рухомого штока у його геометричній середині та на торцях зазначеного штока, індукційні датчики, закріплені на торцевих стінках корпусу, кожний з яких виконано розміщеним із зазором щодо постійного магніту, пружини, які розміщені між торцем рухомого штока і торцевою стінкою корпусу, при цьому генератор звукових коливань виконано у вигляді підсилювача збудження коливань низької частоти, датчик в'язкості виконано у вигляді диска і закріпленим на торцевій частині якоря перпендикулярно його поздовжній осі, пружини встановлено симетрично між собою і віссю рухомого штока та з можливістю контактування з торцевою стінкою корпусу та датчиком в'язкості, схема виміру вихідного сигналу датчика виконана такою, що містить реєстратор частоти 4 коливань, аналого-цифровий перетворювач, реєстратор лінійних переміщень та блок обробки інформації, виходи індукційних датчиків виконані сполученими з підсилювачем збудження коливань низької частоти, виходи останнього виконано сполученими із електровібраторами через фазоінвертор, ви ходи джерела живлення виконано сполученими з входами підсилювача збудження коливань низької частоти, реєстратора частоти коливань, аналого-цифрового перетворювача, реєстратора лінійних переміщень та блока обробки інформації, вихід датчика лінійних переміщень виконано сполученим з входом аналого-цифрового перетворювача, ви ходи аналого-цифрового перетворювача виконано сполученими з входом блока обробки інформації через реєстратор лінійних переміщень, виходи реєстратора частоти коливань виконано сполученими з входами блока обробки інформації, на корпусі перед діафрагмою та на торцевій стінці корпусу виконано отвори, а кількість отворів з кожної із сторін корпуса та їх сумарна площа виконані рівними між собою. Порівняльний аналіз корисної моделі з прототипом показує, що віскозиметр, що заявляється, відрізняється тим, що він додатково містить електровібратори, виконані у вигляді котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу, да тчик лінійних переміщень, виконаний у вигляді блока котушок збудження коливань, симетрично закріплених усередині корпусу між зазначеними електровібраторами, аналого-цифровий перетворювач, з'єднаний із зазначеним датчиком лінійних переміщень, діафрагми, закріплені усередині корпусу з торців електровібраторів, не менше ніж два підшипники ковзання, виконані закріпленими симетрично в отворах діафрагми, рухомий шток, виконаний розміщеним в отворах електровібраторів з можливістю поздовжнього переміщення відносно подовжньої осі електровібратора та зазначених підшипників ковзання, постійні магніти, виконані закріпленими, відповідно, на корпусі рухомого штока у його геометричній середині та на торцях зазначеного штока, індукційні датчики, закріплені на торцевих стінках корпусу, кожний з яких виконано розміщеним із зазором щодо постійного магніту, пружини, які розміщені між торцем рухомого штока і торцевою стінкою корпусу, при цьому генератор звукових коливань виконано у вигляді підсилювача збудження коливань низької частоти, датчик в'язкості виконано у вигляді диска і закріпленим на торцевій частині якоря перпендикулярно його поздовжній осі, пружини встановлено симетрично між собою і віссю рухомого штока та з можливістю контактування з торцевою стінкою корпусу та датчиком в'язкості, схема виміру ви хідного сигналу датчика виконана такою, що містить реєстратор частоти коливань, аналого-цифровий перетворювач, реєстратор лінійних переміщень та блок обробки інформації, виходи індукційних датчиків виконані сполученими з підсилювачем збудження коливань низької частоти, ви ходи останнього виконано сполученими із електровібраторами через фазоінвертор, виходи джерела живлення виконано сполученими з входами підсилювача збудження коливань низької 5 36054 частоти, реєстратора частоти коливань, аналогоцифрового перетворювача, реєстратора лінійних переміщень та блока обробки інформації, вихід датчика лінійних переміщень виконано сполученим з входом аналого-цифрового перетворювача, виходи аналого-цифрового перетворювача виконано сполученими з входом блока обробки інформації через реєстратор лінійних переміщень, виходи реєстратора частоти коливань виконано сполученими з входами блока обробки інформації, на корпусі перед діафрагмою та на торцевій стінці корпусу виконано отвори, а кількість отворів з кожної із сторін корпуса та їх сумарна площа виконані рівними між собою. Таким чином віскозиметр, що заявляється, відповідає критерію "новизна". Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг.1 наведена конструктивнокомпонувальна схема віскозиметра, на Фіг.2 наведена схема віскозиметра, яка пояснює його роботу і конструкцію, на Фіг.3 наведена блок-схема віскозиметра, яка пояснює його роботу і взаємодію конструктивних елементів, на Фіг.4 наведена (як варіант) конструкція рухомого штока з розміщеним на ньому датчиком в'язкості, на Фіг.5 надана схема розміщення пристрою в ємності з досліджуваним матеріалом, на Фіг.6 наведена залежність частоти f власних коливань датчика в'язкості від в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини), на Фіг.7 наведена залежність амплітуди l лінійних переміщень датчика в'язкості від в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини), на Фіг.8 наведений зовнішній вигляд віскозиметра. Віскозиметр містить, як варіант конструкції (див. Фіг.1 та Фіг.2), корпус 1 з торцевими стінками 2, до яких кріпляться індукційні датчики 3. Усередині корпусу 1 встановлено (жорстко закріплено) електровібратори 4, які виконані, наприклад, у вигляді електромагнітних котушок. Усередині корпусу 1 встановлено (жорстко закріплено) діафрагми 5. У геометричному центрі (як варіант конструктивного виконання) кожної з діафрагм 5 жорстко закріплено підшипники ковзання 6, які виконані, наприклад, з фторопласту (матеріалу, що має один з найменших коефіцієнтів тертя). Усередині котушок (електровібраторів 4) та підшипників ковзання 6 проходить рухомий шток 7. На торцях рухомого штоку 7 закріплені жорстко постійні магніти 8 (N/S) та датчики в'язкості 9. Кожен з індукційних датчиків 3 виконано розміщеним із зазором щодо постійного магніту 8. Як варіант конструктивного виконання датчик в'язкості 9 виконано у вигляді диску, який закріплено на торцях штока 7 своєю площиною перпендикулярно поздовжній осі рухомого штока 7. При цьому рухомий шток 7 виконано з можливістю поздовжнього переміщення відносно подовжньої осі електровібратора 4 та зазначених підшипників ковзання 6. Між торцем рухомого штока 7 і торцевою стінкою 2 корпусу 1 розміщені пружини 10, при цьому пружини 10 виконано такими, що контактують з торцевою стінкою 2 корпуса 1 і датчиком в'язкості 9. Генератор звукових коливань 11 виконано у вигляді підсилювача збудження коливань низької частоти (позиція 11), а схема виміру вихідного сигналу датчика в'язкості 9 виконана 6 такою, що містить реєстратор частоти коливань 12, аналого-цифровий перетворювач 13, реєстратор лінійних переміщень 14 та блок обробки інформації 15. Як варіант конструктивного виконання реєстратор частоти коливань 12 може бути виконаний у вигляді частотоміра (позиція 12). Виходи індукційних датчиків 3 виконано сполученими з підсилювачем збудження 11 коливань низької частоти, а виходи підсилювача збудження 11 коливань низької частоти виконано сполученими з електровібраторами 4 через фазоінвертор 16. Фазоінвертор 16 призначений для подачі посиленого сигналу з підсилювача збудження 11 коливань низької частоти почергово на кожний з двох електровібраторів 4 для приведення в дію рухомого штока 7. На корпусі 1 та на торцевій стінці 2 корпуса 1 виконано, відповідно, отвори 17 і 18, при цьому кількість отворів 17 і 18 з однієї частини корпусу 1 повинна дорівнювати кількості отворів 17 і 18 з другої частини корпусу 1. Сумарна площа отворів 17 і 18 з однієї частини корпуса 1 повинна дорівнювати сумарній площі отворів 17 і 18 з другої частини корпусу 1. Виходи джерела живлення 19 виконано сполученими з входами підсилювача збудження 11 коливань низької частоти, реєстратора 12 частоти коливань, аналого-цифрового перетворювача 13, реєстратора лінійних переміщень 14 та блока обробки інформації 15 контрольованих параметрів (Е*) за допомогою електричних дротів 20. Усередині корпусу 1 між електровібраторами 4 встановлено датчик 21 лінійних переміщень, який виконано у вигляді блока котушок збудження коливань, відповідно верхніх котушок (позиція 22) та нижньої котушки (позиція 23). На рухомому штоці 7 (в районі датчика 21 лінійних переміщень, а саме, блока котушок збудження коливань, відповідно верхніх котушок (позиція 22) та нижньої котушки (позиція 23) жорстко закріплено постійний магніт 24 (N/S). Вихід датчика 21 лінійних переміщень виконано зв'язаним з входом аналого-цифрового перетворювача 13, а виходи аналого-цифрового перетворювача 13 - з входом блока обробки інформації 15 через реєстратор 14 лінійних переміщень. Виходи реєстратора 12 частоти коливань виконано зв'язаним з входами блока обробки інформації 15. Додатковим обладнанням для проведення технологічних операцій щодо визначення фізичних властивостей речовин, наприклад, в'язкості, шля хом виміру параметрів коливань динамічної системи (частоти f власних коливань та амплітуди l, лінійних переміщень датчика в'язкості 9), що взаємодіє з досліджуваним матеріалом 25 (речовиною), є ємність 26. При контрольних дослідженнях у ємність 26 наливають рідку речовину 25 і розміщують пристрій (вібраційний віскозиметр) (див. Фіг.5). Збудження коливань датчика в'язкості 9 здійснюється за допомогою подачі живлення з підсилювача збудження 11 коливань низької частоти на електровібратори 4 через фазоінвертор 16. Віскозиметр працює таким чином. Попередньо проводять тарування віскозиметра за еталонними значеннями величин в'язкості n матеріалу (речовини) 25, що отримані за допомогою інших відомих методів контролю, описаних, 7 36054 наприклад, у [4]. Для цього збуджують коливання датчика в'язкості 9 з власною (авторезонансною) частотою і приводять частоту власних коливань f датчика в'язкості 9 до відповідності з в'язкістю матеріалу (речовини) 25 для кожного з досліджуваних матеріалів (речовин) 25. За одержаними внаслідок контролю значеннями частоти f власних коливань і відомих величин в'язкості n матеріалу (речовини) 25, будують графік залежності частоти f власних коливань датчика в'язкості 9 від в'язкості n матеріалу (речовини) 25 (див. Фіг.6). Відповідно до графіка залежності f=f(n), кожному із значень f частоти власних коливань датчика в'язкості 9 буде відповідати визначене значення n в'язкості матеріалу (речовини) 25. Водночас з таруванням віскозиметра за еталонними значеннями величин в'язкості n матеріалу (речовини) 25, проводять його тарування щодо залежності амплітуди l лінійних переміщень датчика в'язкості 9 від в'язкості n матеріалу (речовини) 25 (див. Фіг.7). При цьому також відповідно до графіка залежності l=f(n) кожному із значень l, лінійних переміщень датчика в'язкості 9 буде відповідати певне значення в'язкості n матеріалу (речовини) 25. Маючи тарувальний графік залежності частоти f власних коливань датчика в'язкості 8 від в'язкості n матеріалу (речовини) 19 (див. Фіг.6) та тарувальний графік залежності амплітуди l лінійних переміщень датчика в'язкості 9 від в'язкості n матеріалу (речовини) 25 (див. Фіг.7), приступають до досліджень. Перед початком досліджень заповнюють ємність 26 досліджуваним матеріалом (речовиною) 25 до визначеного рівня (див. Фіг.5). Після цього віскозиметр занурюють у ємність 26 з досліджуваним матеріалом (речовиною) 25 так, щоб корпус 1 пристрою був повністю зануреним у досліджуваний матеріал 25 (на глибину, не меншу дво х величин діаметра корпусу) (див. Фіг.5). Електричні дроти 20 від індукційних датчиків 3 і електровібраторів 4 віскозиметра з'єднують з входами, відповідно, підсилювача збудження 11 коливань низької частоти (генератора звукових коливань) і частотоміра 12 (реєстраційного приладу, а саме, реєстратора частоти коливань). Виходи підсилювача збудження 11 коливань низької частоти і реєстратора частоти коливань (частотоміра 12) з'єднують електричними дротами 20 з входом джерела живлення 19 (див. Фіг.2 та Фіг.3). Проводять перевірку занурення пристрою у досліджуваний матеріал (речовину) 25 і проникнення досліджуваного матеріалу (речовини) 25 у порожнини корпусу 1 пристрою. Робочий орган (диск) датчика в'язкості 9 має бути цілком зануреним у згаданий досліджуваний матеріал (речовину) 25 (див. Фіг.5). Вмикають джерело живлення 19 і подають живлення на підсилювач збудження 11 коливань низької частоти, частотомір 12 (реєстратор частоти коливань), аналого-цифровий перетворювач 13, реєстратор лінійних переміщень 14 та на блок обробки інформації 15. При взаємодії магнітного поля постійного магніту 8 з індукційними датчиками 3 в одному з них 8 (наприклад, лівому - відповідно до Фіг.1 та Фіг.2) буде вироблятися сигнал у вигляді електрорушійної сили (ЕРС) індукції. З цього індукційного датчика 3 сигнал у вигляді ЕРС індукції буде подаватися на підсилювач збудження 11 коливань низької частоти і з останнього (вже підсилений) - через фазоінвертор 16 на обмотки котушки електровібратора 4 (наприклад, лівої - відповідно до Фіг.1 та Фіг.2) і на вхід реєстратора частоти коливань (частотоміра 12). При цьому обмотки котушки електровібратора 4 утворюють електромагнітне поле. Під дією електромагнітного поля, яке утворено обмотками котушки електровібратора 4, рухомий шток 7 буде виштовхуватися зі згаданої котушки 4 у напрямку іншої котушки 4 (правої - відповідно до схеми на Фіг.1 та Фі г.2), яка не працює у перший напівперіод коливань. Рухомий шток 7, що опирається на підшипники ковзання 6, буде ковзати по них практично без тертя (у зв'язку з тим, що матеріал для підшипників ковзання 6 вибирається з мінімальним коефіцієнтом тертя, наприклад, фторопласт, а визначені підшипники ковзання 6 додатково контактують з полірованою поверхнею рухомого штока 7). Переміщення рухомого штока 7 буде викликати стиск пружини 10 (правої - відповідно до схеми на Фіг.1 та Фіг.2). При цьому досліджуваний матеріал 25 буде всмоктуватися крізь отвори 18 на торцевій стінці 2 корпусу 1 (лівої частини корпуса 1 згідно зі схемою на Фіг.1 та Фіг.2) в порожнину, яка утворена зазначеною стінкою 2, внутрішньою стінкою корпусу 1 та зовнішньою поверхнею датчика в'язкості 9, і одночасно виштовхува тися з порожнини, яка утворена внутрішньою поверхнею датчика в'язкості 9, внутрішньою стінкою корпусу 1 та стінкою діафрагми 5, через отвори 17 на корпусі 1. У цей же момент часу в іншій (правій частині корпусу 1, згідно зі схемою на Фіг.1 та Фіг.2) досліджуваний матеріал 25 буде всмоктуватися крізь отвори 17 на корпусі 1 в порожнину, яка утворена внутрішньою поверхнею датчика в'язкості 9, внутрішньою стінкою корпусу 1 та стінкою діафрагми 5, і виштовхуватись з порожнини, яка утворена зазначеною стінкою 2, внутрішньою стінкою корпусу 1 та зовнішньою поверхнею датчика в'язкості 9 (див. Фіг.1 та Фіг.2). Зазначена пружина 10 при своєму стиску буде накопичувати енергію. Наприкінці переміщення рухомого штока 7, коли буде досягнуто рівноважного положення (коли сила впливу електромагнітного поля на шток 7 буде дорівнювати силі затягування пружини 10), згаданий рухомий шток 7 зупиниться. У цей момент індукційний датчик 3 (лівий - відповідно до схеми на Фіг.2) припинить виробляти сигнал у вигляді ЕРС індукції (сигнал буде дорівнювати «нулю»), а задіяний електровібратор 4 знеструмиться. Рухомий шток 7 під дією пружини 10 (правої - відповідно до схеми на Фіг.2), яка є опертою одним кінцем у торцеву стінку 2 корпусу 1, а другим - у датчик в'язкості 9 (диск), почне переміщуватися в зворотну сторону. При цьому постійний магніт 8 почне взаємодіяти з іншим індукційним датчиком 3 (правим - відповідно до схеми на Фіг.1 та Фіг.2). Зазначений датчик 3 почне виробляти сигнал у вигляді ЕРС індукції і за вищевказаною схемою подавати його на підсилювач збудження 11 коливань низької частоти, а по 9 36054 тім, вже підсилений, на котушку електровібратора 4 через фазоінвертор 16 (праву - відповідно до схеми на Фіг.1 та Фіг.2), що буде працювати у другий напівперіод коливань, і на вхід реєстратора частоти коливань (частотоміра 12). Під дією електромагнітного поля зазначеної котушки 4 (правої відповідно до схеми на Фіг.2) рухомий шток 7 почне переміщува тися у бік іншої котушки 4 (лівої відповідно до схеми на Фіг.1 та Фіг.2), стискаючи пружину 10 (ліву - відповідно до схеми на Фіг.1 та Фіг.2). При цьому досліджуваний матеріал 25 буде всмоктуватися крізь отвори 18 на торцевій стінці 2 корпусу 1 (правої частини корпусу 1 згідно зі схемою на Фіг.1 та Фіг.2) у порожнину, яка утворена зазначеною стінкою 2, внутрішньою стінкою корпусу 1 та зовнішньою поверхнею датчика в'язкості 9, і одночасно виштовхуватися з порожнини, яка утворена внутрішньою поверхнею датчика в'язкості 9, внутрішньою стінкою корпусу 1 та стінкою діафрагми 5, крізь отвори 17 на корпусі 1. У цей же момент часу в іншій (лівій частині корпусу 1, згідно зі схемою на Фіг.1 та Фіг.2) досліджуваний матеріал 25 буде всмоктуватися через отвори 17 на корпусі 1 в порожнину, яка утворена внутрішньою поверхнею датчика в'язкості 9, внутрішньою стінкою корпусу 1 та стінкою діафрагми 5, і виштовхуватись з порожнини, яка утворена зазначеною стінкою 2, внутрішньою стінкою корпусу 1 та зовнішньою поверхнею датчика в'язкості 9 (див. Фіг.1 та Фіг.2). Таким чином виникають незатухаючі у часі механічні коливання динамічної системи «рухомий шток 7 - пружини 10» і пов'язаного з нею датчика в'язкості 9, що занурений у досліджуваний матеріал (речовину) 25. У залежності від в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 25 частота f власних коливань буде різною за усіх інших рівних умов (сили попереднього затягування пружин 10, визначеному вигляду датчика в'язкості 9, відстані між індукційними датчиками 3 і постійним магнітом 8, параметрами котушки 4). При дотриманні усіх вищевказаних умов частота f власних коливань динамічної системи «рухомий шток 7 - пружини 10» і пов'язаного з нею датчика в'язкості 9 буде відповідати визначеній величині в'язкості v досліджуваного матеріалу (речовини) 25. За допомогою реєстратора частоти коливань 12 (наприклад, електронно-обчислювального частотоміра 12), визначають фактичну частоту f1 власних коливань датчика в'язкості 9, що буде відповідати фактичному значенню в'язкості n1 досліджуваного матеріалу (речовини) 25. Для цього на графіку залежності f=(n) (див. Фіг.6) на осі f вибирають фактичне значення частоти f1 власних коливань, 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) 25 (див. Фіг.6). При автоматичному контролі зазначені дані подаються на блок 15 обробки інформації для визначення характеристик досліджуваного матеріалу (речовини) 25 за вищезазначеною схемою. Для спрощення операції з визначення фактичної величини в'язкості n реєстратор частоти коли 10 вань 12 (частотомір 12) може бути поградуйованим за значеннями в'язкості. З метою підвищення чутливості динамічної системи «рухомий шток 7 - пружини 10» і з'єднаного з нею датчика в'язкості 9 (що необхідно при досліджуванні матеріалу з великою в'язкістю, наприклад, смоли, фарби) передбачене додаткове дослідження шляхом виміру амплітуди l лінійних переміщень датчика в'язкості 9 у залежності від в'язкості n досліджуваного матеріалу (речовини) 25. Для цього при роботі пристрою (віскозиметра) водночас з визначенням характеристик частоти f власних коливань датчика в'язкості 9 знімають характеристики амплітуди l лінійних переміщень зазначеного датчика в'язкості 9. Принцип визначення характеристик амплітуд l лінійних переміщень зазначеного датчика в'язкості 9 полягає в тому, що при переміщенні рухомого штока 7 із закріпленим на ньому постійним магнітом 24 відносно датчика 21 лінійних переміщень (відповідних котушок 22 та 23), у зазначеному датчику 21 виробляється сигнал у вигляді ЕРС індукції. З цього датчика 21 зазначений сигнал (величина якого дорівнює швидкості переміщення штока 7) подається на вхід аналого-цифрового перетворювача 13. В аналого-цифровому перетворювачі 13 сигнал з датчика 21 інтегрується та у відповідному вигляді подається на вхід реєстратора лінійних переміщень 14. З реєстратора лінійних переміщень 14 сигнал у вигляді характеристик фактичного значення амплітуди l лінійних переміщень досліджуваного матеріалу (речовини) 25 відповідно до залежності l=f(n) подається на блок 15 обробки інформації. Якщо блок 15 обробки інформації не використовують, то визначають фактичну амплітуду l1 лінійних переміщень датчика в'язкості 9, що буде відповідати фактичному значенню в'язкості n 1 досліджуваного матеріалу (речовини) 25. Для цього на графіку залежності l=f(n) (див. Фіг.7) на осі l вибирають фактичне значення частоти l1 власних коливань, 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) 25 (див. Фіг.6). Підвищення ефективності застосування віскозиметра, що заявляється, у порівнянні з прототипом досягається за рахунок підвищення точності визначення частоти коливань рухомого штока із закріпленим на ньому датчиком в'язкості, який є зануреним у досліджуване середовище (речовину), а саме, за рахунок використання авторезонансних режимів коливань динамічної системи, що найбільш точно відображає зміну впливу на згадану динамічну систему характеристик досліджуваного середовища. 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. Також підвищення 11 ефективності застосування віскозиметра, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок підвищення точності визначення реологічних характеристик досліджуваного середовища (речовини) шляхом додаткового вимірювання амплітуди лінійних переміщень датчика в'язкості. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР №1242763, 1985, МПК G01N11/16 - аналог. 36054 12 2. А.с. СРСР №1043525, 1983, МПК G01N11/16 - аналог. 3. А. с. СРСР №685957, 1979, МПК G01N11/16 - прототип. 4. Орел Н.И., Губачек Э.В., Березин Б.И., Водолазская В.М. Справочник технологаполиграфиста. Ч. 5. Печатные краски. - М.: Книга, 1988. - С. 188-202, § 4.3. Реологические свойства красок для издательских целей. 13 36054 14 15 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 36054 Підписне 16 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Viscosimeter

Автори англійською

Vorobiov Vitalii Ivanovych, Yershova Emma Oleksandrivna, Zaikivskyi Oleksandr Boleslavovych, Shvets Yurii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Вискозиметр

Автори російською

Воробьев Виталий Иванович, Ершова Эмма Александровна, Зайкивский Александр Болеславович, Швец Юрий Владимирович

МПК / Мітки

МПК: G01N 11/16

Мітки: віскозиметр

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-36054-viskozimetr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Віскозиметр</a>

Подібні патенти