SU1543296A1 - Устройство дл измерени в зкости жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к капилл рным автоматическим вискозиметрам свободного истечени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  при одновременном расширении диапазона измерений в зкости за счет изменени  частоты следовани  регистрируемых импульсов. Устройство дл  измерени  в зкости жидкости, включающее измерительный сосуд с капилл рной трубкой, датчики верхнего и нижнего уровней жидкости и измеритель времени истечени , дополнительно снабжено вторым логическим элементом, промежуточным счетчиком импульсов, схемой совпадени  и дешифратором, а генератор импульсов выполнен с перестраиваемой частотой следовани  импульсов. 2 ил.

Description

Изобретени  относитс  к измерительной технике, н частности к капилл рным автоматическим вискозиметрам свободного истечени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при одновременном расширении диапазона измерений в зкости за счет изменени  частоты следовани  регистрируемых импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  измерени  в зкости жидкости; на фиг. 2 - график зависимости времени истечени  заданного объема жидкости через капилл р от ее в зкости.

Устройство дл  измерени  в зкости содержит измерительный сосуд 1 с ка- . пилл рной трубкой 2, датчики верхнего 3 и нижнего 4 уровней жидкости, а

также генератор 5 ИМПУЛЬСОВ, первый 6 и второй 7 элементы И, промежуточный счетчик 8 импульсов, схему 9 совпадени , счетчик 10 информационных сигналов с индикацией и дешифратор 11, вход щие в блок 12 измерени  времени истечени  задани  объема жидкости. При этом выход генератора 5 соединен с.входами первого 6 и второго 7 элементов И. Выход первого элемента И-Ь подключен к входу промежуточного счетчика 8, выходы которого подключены к входам схемы 9 совпадени , выход которой соединен с инверсным входом первого элемента Ибис третьим входом второго элемента И 7. Выход второго элемента И 7 соединен с входом счетчика 10 информационных сигналов с индикацией , выход которо о через дешиСЛ

4

СО

to

фратор 11 соединен с управл ющим вхо- дом генератора 5, а датчики верхнего 3 и нижнего А уровней жидкости подключены к второму входу соответственно пер- вого 6 и второго 7 элементов И.

Из графика на фиг.2 следует, что зависимость времени t истечени  заданного объема жидкости через калиброванный капилл р от в зкости ) жид- кости представл ет сложную функцию

t tQ+cAV)v ,

(1)

е te - индивидуальна  константа вискозиметра , завис ща  от конструкции и размеров измери- «5 тельного сосуда;

of(V) - индивидуальный измен ющийс  дл  каждого вискозиметра коэффициент , величина которого ь висит как от конструкции 20 и размеров измерительного сосуда, так и от в зкости контролируемой жидкости, т.е. от некоторой переменной V. Дл  определени  в зкости жидкости 25 по времени ее истечени  t испольетс  функци , обратна  (1), т.е.

T(V)(t-L0),

r«eT(v)7Tv)- N

Поскольку , то l y(V)(N-N0)/f ,

,.

где С - частота генератора импульсов; N - число импульсов на выходе генератора импульсов, зарегистрированное за врем  t истечени  заданного объема жид- кости;

N - число импульсов на выходе генератора , соответствующее константе вискозиметра (N0 tcf).

В зависимости от требуемой точности определени  в зкости и ширины диапазона измерений выражение (2) можно аппроксимировать набором отрезков пр мых (фиг. 2,а-в, в-с, с-Э), в пределах которых коэффициент ) может быть прин т посто нным: (V) T при V t ); (3)

r(v) Ta при ц). Устройство дл  измерени  в зкости жидкости работает следующим образом.

В процессе наладки вискозиметра при его изготовлении любым извест

,-

ю

«5

20 . 25

30

35

45

55

50

пым методом (например, по эталонным жидкост м или по жидкост м, в зкость которых определена с помощью эталонных вискозиметров) определ ютс  индивидуальные посто нные ниггозиметра t0 и -v , j ,. . . , .. Посто нна  te определ етс  путем аппроксимации зависимости (o) цл  данного вискозиметра в первом подиапазоне (фиг. 2, а-в). Перестраиваемый генератор 5 настраиваетс  на набор фиксированных частот

« гг.(А)

где п - номер разр да, что соответствует заданию посто нных вискозиметра у , . . . , - в соответствии с разбиением диапазона измерений на поддиапазоны согласно требованию (3). Выходы схемы J совпадени  сое;7, :н ыт с теми выход 1ми промежуточного чика и, комбинаци  которых дает число 1t и тем самым задают индивидуальную константу t0. Дешифратор 1 1 настраивают так, что при состо нии счетчика 10 информационных сигналов с индикацией, соответствующем числу Nf , на его выходе по вл етс  управл ющий частотой генератора импульсов сигнал

N, .;,. ю,

где -Ji - максимальное значение в зкости в i-м поддиазоне. Зап тую на табло счетчика 10 информационных сигналов устанавливают между n-м и (п-Н)-м разр дами. После этого вискозиметр готов к работе. |

Измерительный сосуд 1 заполн ют контролируемой жидкостью так, чтобы ее уровень был выше датчика 3 верхнего уровн . При згом промежуточный счет 8 и счетчик 10 устанавливаютс  на нуль, а генератор 5 устанавливаетс  на частоту f,.

Жидкость из измерительного сосуда 1 свободно вытекает через капилл рную трубку 2. Когда уровень жид кости в сосуде совпадает с п шскостью, в которой расположен датчик 3 верхнего уровн , сигнал с последнего поступает на вход первого элемента И 6, и с этого момента импульсы от генератора 5 начинают поступать на вход промежуточного счетчика 8. Как только промежуточный счетчик 8 зарегистрирует количество импульсов, равное N0, на его выходах по вл етс  комбинаци  сигналов, в соответствии с которой на выходе схемы 9 совпадени  по51543296

управл ющий сигнал, который

п н е с

поступает на входы элементов И 6 и 7, разреша  поступление импульсов с генератора 5 на вход счетчика 10 инфор- мационных сигналов и запреща  их поступление на вход промежуточного счетчика 8. Регистраци  импульсов с генератора 5 счетчиком 10 информационных сигналов продолжаетс  до тех пор, пока уровень жидкости в измерительном сосуде 1 не опуститс  до плоскости , в которой расположен датчик 4 нижнего уровн , запрещающий сигнал с которого поступает на второй эле- мент И 7.

Если врем  t истечени  заданного объема жидкости из измерительного сосуда 1 мрныпе ичи равно времени t3, соответствующего предельнг.му значению в зкости V жидкости Р первом поддиапазоне , в котором -г- у, то генератор 5 импульсов в течение всего времени измерений работает на частоте f., . В этом случае за врем  t в счетчике 10 ин- формационных сигналов регистрируетс  число импульсов, равное N-N0, где N - число импульсов на выходе генератора 5 импульсов за все врем  t истечени 

жидкости. Поскольку , ,

r 1 r 1

то

30

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  в зкости жидкости, содержащее измерительный сосуд с капилл рной труОкой в днище, датчики верхнего и нижнего уровней

   согласно (2) -0 /,(N-N0) /f, . Так как по условию (4) -f,lt 1 , то на информационном табло счетчика 10 информационных сигналов, где зап та  уста- -,с жидкости, поключегыые к блоку иэме- новлена между n-м и (п+1)-м разр дами, рени  времени истечени  заданного фиксируетс  число, соответствующее объема жидкости, содержащему генера- в зкости контролируемой жидкости в тор импульсои, первый элемент И и системных единицах.счетчик информационных сигналов с инЕсли же врем  t истечени  заданно- ДО ДикаЦией отличающеес  го объема жидкости из измерительного тем, что, с целью повышени  точности

   измерени  при одновременном расширении диапазона измерений в зкости за счет изменени  частоты следовани  45 регистрируемых импульсов, блок измерени  времени истечени  заданного объема жидкости дополнительно содержит второй элемент И, промежуточный счетчик импульсов, схему совпадени  50 и дешифратор, выход генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, первый из которых подключен к входу промежуточного счетчика, а второй - к входу счетчика информационных сигнасосуда 1 больше времени tt, то в момент времени t,, когда в счетчик 10 информационных сигналов с индикацией поступает U импульсов, на выходе дешифратора 1 1 по вл етс  сигнал, который поступает на управл ющий вход генератора 5 импульсов. По этому сигналу генератор 5 импульсов перестраиваетс  на частоту Г7. Затем, если врем  t истечени  больше времени t2, соответствующего предельному значению в зкости жидкости во втором поддиапазоне , то в момент времени с генератор 5 по команде дешифратора перестраиваетс  на частоту f3. Аналогичным образом производитс  перестройка генератора 5 на частоты f,f5,.. в моменты времени t,t4,....

   55

   лов, датчики верхнего и нижнего уровней жидкости подключены к второму входу соответственно первого и второго элементов И, выходы промежугочПромежуток времени (t-t0), в тече пне которого счетчик 10 информационных сигналов с индикацией регистрирует импульсы от генератора 5 импульсов , можно продсгтрпть в виде t-t0 - где k 1 , 2, , . . , i; &tu - про 1ЛЧ.

   межуток времени, течение которого .фиксируютс  импульсы на частоте f. .

   Поскольку число импульсов N. , эа- регистрированное счетчиком 10 информационных сигналов с индикацией за врем  ДЦ на частоте f,. , равно N

   4LL-f

   k

   то t-t

   -t

   (V)(t-t0)

   Так как согласно условию (4) при любом k, то на информационном табпо фиксируетс  чисгю, соответствующее ч зкости контролируемой жидкости в системных единицах.

   Использование изобретени  позвол ет упростить технологию изготовлени  вискозиметров зч счет снижени  требований к точности их изготовлени , расширить диапазон измерений с повышением точности измерений.

   20 25

   30

   Формула изобретени  Устройство дл  измерени  в зкости жидкости, содержащее измерительный сосуд с капилл рной труОкой в днище, датчики верхнего и нижнего уровней

   - ,с жидкости, поключегыые к блоку иэме- рени  времени истечени  заданного объема жидкости, содержащему генера- тор импульсои, первый элемент И и счетчик информационных сигналов с инизмерени  при одновременном расширении диапазона измерений в зкости за счет изменени  частоты следовани  регистрируемых импульсов, блок измерени  времени истечени  заданного объема жидкости дополнительно содержит второй элемент И, промежуточный счетчик импульсов, схему совпадени  и дешифратор, выход генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, первый из которых подключен к входу промежуточного счетчика, а второй - к входу счетчика информационных сигна

   лов, датчики верхнего и нижнего уровней жидкости подключены к второму входу соответственно первого и второго элементов И, выходы промежугочного счетчика подключены к входаммента И, а выход счетчика информационсхемы совпадени , выход которой соеди-цьгх сигналов с индикацией соединен

   нен с третьим входом первого элемен-с управл ющим входом генератора через

   та И и с третьим входом второго эле-дешифратор.

   фигЛ

   Редактор И.Рыбченко

   Составитель Л.Талонина

   Техред М.Ходаннч Корректор С.Черни

   Заказ 396

   Тираж 485

   ВНИИПИ Государственного омитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Лосква, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   Подписное