[go: up one dir, main page]

SU1213383A1 - Digital viscometer - Google Patents

Digital viscometer Download PDF

Info

Publication number
SU1213383A1
SU1213383A1 SU843725722A SU3725722A SU1213383A1 SU 1213383 A1 SU1213383 A1 SU 1213383A1 SU 843725722 A SU843725722 A SU 843725722A SU 3725722 A SU3725722 A SU 3725722A SU 1213383 A1 SU1213383 A1 SU 1213383A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
integrator
cuvette
resistor
Prior art date
Application number
SU843725722A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Матвеевич Телегин
Самуил Абрамович Гантман
Юрий Иванович Климухин
Галина Петровна Телегина
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU843725722A priority Critical patent/SU1213383A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1213383A1 publication Critical patent/SU1213383A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровому вискозиметру, содержащему зонд, кювету дл  иссдедуемого вещества , пружину закручивани , привод кюветы и измерительную схему на основе резистивного датчика. Дл  повышени  быстродействи , точности измерени  и помехоустойчивости в измерительную схему введены интегратор напр жени , схема сравнени  напр жени  на основе дифференциальных усилителей, блок набора посто нных резисторов и их подключатель. Один выход резистивного датчика подключен к неинвертирукидему входу интегратора напр жени , а через. переключатель и резисторы к щине земл , а другой - через резистор к инвертирующему входу интегратора- напр жени  и к выходу схемы сравнени  напр жений, один выход которой соединен с выходом интегратора напр жени , а второй - с шиной земл , 2 ил. i (Л С ND СО 00 00 00The invention relates to a digital viscometer comprising a probe, a cuvette for the substance to be examined, a twisting spring, a cuvette drive, and a measuring circuit based on a resistive sensor. To improve speed, measurement accuracy and noise immunity, a voltage integrator, a voltage comparison circuit based on differential amplifiers, a set of fixed resistors and their connector are introduced into the measuring circuit. One output of the resistive sensor is connected to the non-inverting input of the voltage integrator, and through. the switch and the resistors to the ground lead, and the other through a resistor to the inverter inverter input voltage and to the output of the voltage comparison circuit, one output of which is connected to the integrator output, and the second one to the ground bus, 2 Il. i (L C ND CO 00 00 00

Description

ff

Изобретение относитс  х измерени м реологических характеристик жидкостей и паст, в частности в производстве толстопленочных микро - схем, и может быть использовано в химической промьшшенности.The invention relates to the measurement of the rheological characteristics of liquids and pastes, in particular in the manufacture of thick-film micro-circuits, and can be used in the chemical industry.

Целью изобретени   вл етс  повьшение быстродействи , точности измерени  и помехоустойчивости процесса измерени .The aim of the invention is to improve the speed, measurement accuracy and noise immunity of the measurement process.

На фиг.1 представлена функцио- нально пневматическа  схема устрой™ ства; на фиг.2 - временные диаграммы работы в соответствующих точках схемы фиг.1.Figure 1 shows a functionally pneumatic device diagram; figure 2 - timing charts of work in the corresponding points of the circuit of figure 1.

Устройство содержит шаговый электродвигатель 1, зубчатые колеса 2, кювету 3, зонд 4, резис - тивный датчик 5 вращающегос  момент вал 6, пружину 7 закручивани , резистор 8, конденсатор 9, f(лффepeн циальные усилители Ю и 11 посто нного тока, блок 12 набора резисторо делитель 13 напр жени  на резисторах , переключатель 14, преобразо™ ватель 15 напр жение-частота, ис точник 16 посто нного напр жени  и цифровой частотомер 17..The device contains a stepping motor 1, gears 2, cuvette 3, probe 4, resistive sensor 5, rotating torque shaft 6, twisting spring 7, resistor 8, capacitor 9, f (direct current amplifiers H and 11, block 12 a set of resistor 13 voltage on resistors, a switch 14, a voltage-frequency converter 15, a source of 16 constant voltage and a digital frequency meter 17 ..

Ротор шагового электродвигател Rotor stepper motor

Iчерез зубчатую передачу св занGear drive related

с кюветой 3, приводимой во вращение На одном конце вала б закреплен зонд 4, помещенный в кювету 3, а на другом пружина 7 закручивани , второй конец которой жестко св зан с корпусом. Подвижный контакт резис тивного датчика 5 жестко св зан с валом 6 и электрически соединен с входом интегратора на основе уси™ лител  10 посто нного тока и выходо схемы сравнени  на основе усилител  1 посто нного тока, подключенном к входу цифрового частотомера 17, Второй контакт резистивного датчика 5 подключен непосредственно к неин-- вертирующему входу уснгштел  10 посто нного тока и через перекаюча - тель 14 и попеременно подключаемые резисторы в блоке 12 набора резис ° торов - к шине земл .with a cuvette 3 driven into rotation At one end of the shaft b a probe 4 is fixed, placed in the cuvette 3, and at the other end a twisting spring 7, the other end of which is rigidly connected to the housing. The movable contact of the resistive sensor 5 is rigidly connected to the shaft 6 and electrically connected to the integrator input based on the DC coupler 10 and the output of the comparison circuit based on the DC amplifier 1 connected to the input of the digital frequency meter 17, Second resistive sensor contact 5 is connected directly to the non-rotating input terminal of the 10 DC power supply and through the transfer unit 14 and alternately connected resistors in block 12 of the set of resistors to the ground bus.

Неинвертирующий вход усилител Non-inverting amplifier input

IIпосто нного тока подключен к выходу интегратора, а инвертирующий к шине земл . Вход преобразовател 15 напр жение - частота (ПНЧ) через переключатель 14 соединен с делителем 13 напр жени , питаемым источником б посто нного тока. lirioKAn II current is connected to the integrator output, and the ground that inverts the bus. The input of the voltage-frequency converter (FLL) 15 is connected via a switch 14 to a voltage divider 13 fed by a DC power source. lirioK

832832

управлени  шаговым двигателем не показан на фиг.1.The stepper motor control is not shown in FIG.

Устройство работает следуюш 1м образом,The device works in the following way,

Кювета от электропривода приводитс  во вращение, к из-за наличи  сил трени  между частицами в исследуемом образце вал 6 закручиваетс , увеличива  пропорционально моментуThe cuvette from the electric drive is driven into rotation, and due to the presence of frictional forces between the particles in the sample under study, the shaft 6 is twisted, increasing in proportion to the moment

закручивани  выходное сопротивление Rf резистивного датчика.twisting the output resistance Rf of the resistive sensor.

Скорость сдвига V в исследуемом образце измен етс  дискретно переключателем 4, соедин ющим вход ПНЧThe shear rate V in the sample under study is changed discretely by switch 4, which connects the FPU input

15 с выходами делител  13 напр жени  на резисторах Кд . При этом на вь)- ходе ПНЧ 15 устанавливаетс  соответствующее значение частоты, и шаговый двигатель вращаетс  со скоростью,15 with the output of the divider 13 voltage on the resistors cd. At the same time, the corresponding value of the frequency is set on the b) - course of the FNC 15, and the stepping motor rotates at a speed

пропорциональной заданной частоте. Одновременно переключателем 14 коммутируетс  соответствующий резистор R ,1 в блоке 12 с инвертирующим входом усилител  10 посто нного токаproportional to a given frequency. Simultaneously, the switch 14 switches the corresponding resistor R, 1 in block 12 with the inverting input of the DC amplifier 10

При этом между значени ми резисторов RA в делителе 13 и резисторами Ry в блоке 12 должна бьгть и обеспечена пр мо пропорциональна  зависимость, т.е.At the same time, between the values of the resistors RA in the divider 13 and the resistors Ry in the block 12, the dependence should be directly proportional, i.e.

А К . A to.

где К,| коэффициент пропорциональности .where K, | coefficient of proportionality.

Углова  скорость вращени  кюветы зависит от частоты ПНЧ 15 и соответственно от напр жени , сни- маемого с делител  13 напр жени  на резисторах Яд. Тогда имеемThe angular velocity of rotation of the cell depends on the frequency of the FNC 15 and, accordingly, on the voltage removed from the voltage divider 13 on the Poison resistors. Then we have

cJ К„Р;д , где К - коэффициент преобразовани cJ К „Р; d, where К - conversion factor

н - -им  резисторов Ид в угловую скорость вращени  кюветы. Учитыва , что СА,) tanp V, где f - угол наклона образующей конуса зонда., скорость сдвига в n is the resistor Id to the angular velocity of rotation of the cuvette. Taking into account that CA,) tanp V, where f is the angle of inclination of the generatrix of the probe cone., The shear rate in

исследуемом образце пасты получим:the sample of pasta we get:

г. tan , р, „ - „ jd. tan, p, „-„ j

К К  K K

I X . I V оI x. I v o

(1)(one)

Устройстззо на основе усилителей 10 и 11 посто нного тока (УПТ) ра-Devices on the basis of 10 and 11 DC amplifiers

50 ботает в генератора пр мо- yгoльi ьlx импульсов.50 runs in the generator for the first y l lx pulses.

Резисторы R/j- U Р. вютючены как делитель выходного напр жени  - ± Uo схемы сравнени  на УПТ 11.The resistors R / j-U R. are injected as a divider of the output voltage - ± Uo comparison circuit on DCF 11.

55 Рассмотрим работу устройства в моменты времеш t(O), t (О и t(O+), (фиго2). В 1«мент t(, когда выходное напр жение U 0 на входах55 Consider the operation of the device at times t (O), t (O and t (O +), (Fig2). In 1 "ment t (when the output voltage U 0 at the inputs

312i312i

УПТ 10 a и сГ присутствует синфазный : сигналUPT 10 a and cG present in-phase: signal

UcUc

::/:: /

(j ij (j ij

Кг RV   Cg RV

(2)(2)

(синфазный сигн ал на входах дифференциального УПТ не усиливаетс ). В момент t(0) срабатывает схема сравнени  УПТ 11, и на входе S интегратора устанавливаетс  потенциал(the common mode signal at the inputs of the differential TFC is not amplified). At time t (0), the comparison circuit 11 is triggered, and a potential is set at the input S of the integrator

1,Uo Ry1, Uo Ry

RfVRv  Rfvrv

который скачком передаетс  на выход УПТ 10, а затем через конденсатор С на вход iSH интегратора так, что разность потенциалов на входах с и в момент скачка составит: ,.(.„, .2У,.5,..R . which is transmitted in jumps to the output of the FPD 10, and then through the capacitor C to the input of the integrator iSH so that the potential difference at the inputs from and at the time of the jump is:,. (. ", .2У, .5, .. R.

в результате большого разбаланса на входе УПТ 10 выходное напр жение интегратора продолжает скачком увеличиватьс , уменьша  посредством отрицательной обратной св зи через конденсатор С разбаланс на входе. При достижении равенства +U +Ua выходное напр жение интегратораas a result of the large imbalance at the input of the UFT 10, the output voltage of the integrator continues to increase abruptly, reducing, by means of negative feedback through capacitor C, the imbalance at the input. When reaching the equality + U + Ua, the output voltage of the integrator

/„ Uo RV составит значение (2.) / „Uo RV will be (2.)

КА. Ka

С момента t.(О) конденсатор интегратора начинает разр жатьс  под действием напр жени  обратной св зи с выхода УПТ 1 1 и за врем  t (момент tj) выходное напр жение интегратора достигнет нул . Тогда сработает схема сравнени , и . описанный процесс начнет повтор тьс  ,From the moment t. (O) the capacitor of the integrator begins to discharge under the action of the feedback voltage from the output of the DCF 1 1 and in time t (time tj) the output voltage of the integrator will reach zero. Then the comparison scheme, and. the described process will begin to repeat,

Частота генерируемых импульсов определитс  из уравнени  iUo - Т 2Uo RV . /..ч RC () Т RV The frequency of the generated pulses is determined from the equation iUo - T 2Uo RV. /..h RC () T RV

Подставл   (2) и (З), и учиты вал (1), а также то, чтоSubstituted (2) and (W), and shaft (1), and also that

Rf - Кз L,Rf - Cs L,

где г - радиус конуса зонда;where r is the radius of the probe cone;

ЕЗ - коэффициент преобразовани  угла поворота в сопрстив- ление;ЕЗ is the coefficient for converting the angle of rotation to resistance;

I сдвигающее напр жение, при I shear stress when

33

получают следующее выражение дл  выходной частоты импульсов устройстваget the following expression for the output frequency of the device pulses

г J -Б1 аЦг КаКгКЛ. к ; Т 4RCR k RC tan V g J-B1 aCg KAKGKL. to; T 4RCR k RC tan V

-jгде 4 --p- - в зкость, т.е. частота следовани , импульсов с выхода УПТ 11 пр мо пропорциональна  в з- кости исследуемого вещества. Частота измер етс  частотомером 17 с получением цифрового отсчета в единицах измерени  динамической в зкости.-j where 4 --p- - viscosity, i.e. the frequency of the pulses from the output of the UFT 11 is directly proportional in the area of the test substance. Frequency is measured by frequency meter 17 to obtain a digital readout in units of dynamic viscosity.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой вискозиметр, содержа- щий измерительный зонд, закрепленный на одном конце вала, кювету с исследуемым образцом вещества, пружину закручивани , электропривод и резистивный датчик вращающего момента пружины, причем второйA digital viscometer containing a measuring probe mounted on one end of the shaft, a cuvette with a test sample of a substance, a twisting spring, an electric actuator and a resistive sensor of the spring torque, and the second 5 конец вала через пружину закручивани  соединен с корпусом, а кювета , в которую помещен зонд, снабжена приводом, отличающий- с   тем, что, с целью повышени 5, the end of the shaft is connected to the housing through a twisting spring, and the cuvette in which the probe is placed is equipped with a drive, so that, in order to increase Q быстродействи  , точности измерени  и помехоустойчивости, в него введены интегратор напр жени  и схема сравнени  напр жени  на основе дифференциальных усилителей посто нного тока, блок набора посто нных резисторов по количеству требуемых скоростей вращени  кюветы .и переключатель резисторов, причем один выход резистивного датчика вращакадего момента пружины подключен непосредственно к неинвер тирующему входу интегратора напр жени  и через переключатель и попеременно подключаемые резисторы в блоке резисторов к шине земл , а другой - через резистор к инвертирующему входу интегратора напр жени  и к выходу схемы сравнени  напр жений, один из двух входов которой соединен с выходом интегратора напр жени  и через конденса- тор с инвертирующим входом интегратора напр жени , а второй - с щиной земл .Q speed, measurement accuracy and noise immunity, a voltage integrator and a voltage comparison circuit based on DC differential amplifiers, a set of constant resistors according to the number of required rotation speeds of the cell, and a resistor switch, are introduced. the springs are connected directly to the non-inverting input of the voltage integrator and through a switch and alternately connected resistors in the resistor block to the ground bus, and The other is via a resistor to the inverting input of the voltage integrator and to the output of the voltage comparison circuit, one of the two inputs of which is connected to the output of the voltage integrator via a capacitor with the inverting input of the voltage integrator, and the second with a ground voltage. 5five 0 0 Фи.1Phi.1
SU843725722A 1984-04-13 1984-04-13 Digital viscometer SU1213383A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843725722A SU1213383A1 (en) 1984-04-13 1984-04-13 Digital viscometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843725722A SU1213383A1 (en) 1984-04-13 1984-04-13 Digital viscometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1213383A1 true SU1213383A1 (en) 1986-02-23

Family

ID=21113233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843725722A SU1213383A1 (en) 1984-04-13 1984-04-13 Digital viscometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1213383A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 627385, кл. G 01 N 11/16, 1974. Вискозиметр Реотест-2. DD. Техническое описание и инструкхда по эксплуатации. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875791A (en) Variable shear rate, wide dynamic range true indicating viscometer
US4299119A (en) Incremental rotary viscometer
CN105738807B (en) A kind of high speed dynamic pressure gyro machine contacts to earth rotary speed test system
JPS6168501A (en) Capacitive measuring device
SU1213383A1 (en) Digital viscometer
US4244800A (en) Apparatus for use in rapid and accurate controlled-potential coulometric analysis
SU1267219A1 (en) Coaxial-cylinder viscometer
HU182992B (en) Method and apparatus for checking the structure-mechanical properties of drilling mud
SU1242759A1 (en) Coaxial-cylinder viscometer
JPS60210751A (en) Apparatus for measuring viscosity and electric characteristics of material
SU1188587A1 (en) Arrangement for measuring bulk strength of liquid
SU1631394A1 (en) Device for electrochemical determination of the content of solid phase in a solution
US3029634A (en) Dynamometer
RU2030739C1 (en) Device for measuring humidity of loose materials
SU1205074A1 (en) Apparatus for converting static parameters of crystal vibrators
SU696350A1 (en) Rotary viscosimeter
JPS5882151A (en) Electrolyte measurement device
SU694794A1 (en) Rotary viscometer
SU1427237A1 (en) Viscosimeter
SU798550A1 (en) Viscosimeter
SU851243A1 (en) Substance concentration measuring method
SU900217A1 (en) Digital resistance meter
SU505392A3 (en) Measuring system to control the launch and change of power of the nuclear rector
SU1404977A1 (en) Device for measuring electric conductivity of fluids
RU2024885C1 (en) Device for measuring conductance