Изобретение относи1х: к области средств измерений крут щих моментов в механических узлах, приборах и аппаратах , а также дл проведени различных физико-химических исследований, св занных с измерением характеристик в зкости , поверхностного нат жени , сцеплени жидкостей и гелей и т.д. Известен вискозиметр, конструкцией которого предусмотрено вращение цилиндра , погруженного в исследуемую жидкость с помощью электродвигател посто нного тока. Вал этого двигател механически св зан с тахогенератором, сигнал с которого после сравнени с опорным напр жением и усилени фазочувствительным усилителем поступает на обмотку управлени реверсивного двигател , который обеспечивает перемещение подвижного контакта реостата, включенного в цепь кор двигател посто нного тока |l|. При изменении противодействующего момента на валу электропривода, перемещающийс контакт реостата измен ет ток В цепи кор таким образом, чтобы скорость вращени двигател оставалась неизменной . Это посто нство скорости поддерживаетс за счет соответствующего изменени вращающего момента, о величине которого возможно судить по положению подвижного контакта реостата. Недостатком известного вискозиметра вл етс наличие трени в подщипниках, величину которого трудно учесть, что огрицательно сказываетс на гочностн измерений . В данном вискозиметре используетс коллекторный двигатель и механически с ним св занный тахогенератор, трение в подщипниках которых дополн етс еще и треннем коллектора о щетки. Кроме того, известно, что в устройствах , содержащих электромеханические элементы , температурна зависимость последних существенно вли ет на результат измерений . Вместе с тем в известном устройстве, , кроме термостатировани исследуемой жидкости , никаких других мер, которые мог36 ли бы снивить температурную зависимость измерительной системы не предусмотрено . Кроме Toros аавйсимость величины вращающего момента зпектродвигател от уровн питающего напр жени (момент пропорционален квадрату напр жени ) также вли ет на точность измерений и налагает особые требовани на качест™ во -стабилизации капр;г 4ени . Необходимость в строгой стабилизации напр жени существеино усложн ет измерительную систему Ближайшим техническим решением а л етс вискозиметр, содержащий ведущий и ведомый электродвигатепИг валы которых жестко соединены с роторами электрически соединенных между собой сельсй HoBs выходна цепь которых подключена к компенсационной измерительной схемег включаюптв усилитель, реверсивный элект родвйгателЬв ось которого св зана с подвижным контактом датчика перемещени и регистратором 2, Принцип действи вискозиметра основан на фаэовой компенсации двух синхрон ных генераторов механически св занных с роторами идентичных двигателей. Один ив указанных электродвигателей работает вхолостую, а вал другого нагружен противодействующим моментом. Вследствие неодинакового скольжени роторов двигателеЙ8 обусловленного неравенством мо MeHTOBj приложенных к их валамЕ в изме рительной цепи будет обнаруживатьс нап р жение небаланса. Фазова составл юща этого небаланса устран етс поворотом на соответствующий угол статора генератора- микромашины, работающей вхолостую Величина угла поворота, при котором нас тупает баланс в измерительной цепи, косвенно характеризует измер емую в зкость Включение в кинематическую схему редуктора с высоким передаточным отношением снижает точность измерений, что вл етс недостатком известного вискозиметра . Цель предлагаемого изобретени - повышение точности измерений. Дл эюго датчик перемещени вискозиметра соединен с обмоткой обращенно магнитоэлектрического преобразовател , ротор которого жестко св зан со свободным концом вала ведомого электродвига . тел . Принцип действи вискозиметра основан на сравнении измер емого момента с приложенным к валу ведомого двигател магнитным моментом создаваемым 2 магнитоэлектрическим обращенным преобразователеМо Таким образом, с помощью астатической системы измерений достигаетс непрерывное компенсационное преобразование приращений моментов в аналоговую электрическую величину и регист раци последней. В виду того, что сравнение противодействующих моментов производитс на двух одинаковых двигател х, вращающихс с равными скорост ми, то вли ние трени в предлагаемой измерительной системе пренебрежимо мало. На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра. Чувствительный элемент - ведущий электродвигатель 1, к валу которого прикладываетс измер емый момент, соединен с ведомым электродвигателем 2. При от сутствий измер емого момента оба двигател вращаютс с одинаковой скоростью. Каждый из валов двигателей механически св зан с роторами электрически соединенных между собой сельсинов 3 и 4, которые работают в режиме трансформаторного датчика угла поворота. Обмотка возбуждени одного из сельсинов соединена со входом электронного усилител 5 блока 6 управлени и регистрации. Выход усилител соединен с обмоткой управлени реверсивного двигател 7, вал которого кинематически св зан с подвижным элементом датчика 8 перемещени . Положение подвижного элемента датчика и св занного с ним отметчика однозначно определ етс величиной измер емого момента . Датчик перемещени соединен с обмоткой магнитоэлектрического преобразовател 9j ротор 10 которого жестко . св зан с Валом ведомого двигател 2, Работает предлагаемый вискозиметр следующим образом. Если к валу двигател 1 не приложен противодействующий момент, то оба двигател 1 и 2 вращаютс с одинаковой скоростью и на выходе сельсинной системы не возникает никакого напр жени рассогласовани . В данном случае подвижной элемент датчика 8 перемещени будет находигьс в начальном положении, вследствие чего с датчика не будет сниматьс никакого напр жени ,, а через обмотку обращенного магнитоэлектрического преобразовател не будет протекать никакого тока , В этих услови х преобразователь не будет создавать на валу двигател 2 тормоз щего момента. В случае по влени на валу двигател 1 противодействующего момента скорость вращени двигател изменитс и между командной и исполнительной ос ми сельсинов 3 и 4 возникнет рассогласование .The invention relates to the field of torque measuring instruments in mechanical assemblies, devices and apparatus, as well as for carrying out various physicochemical studies related to the measurement of the characteristics of viscosity, surface tension, adhesion of liquids and gels, etc. A viscometer is known, the design of which provides for the rotation of a cylinder immersed in the test liquid by means of a direct current electric motor. The motor shaft is mechanically connected to the tachogenerator, the signal from which, after comparison with the reference voltage and amplification by the phase-sensitive amplifier, goes to the control winding of the reversing motor, which provides movement of the moving contact of the rheostat connected to the core of the DC motor | l |. When the opposing torque on the shaft of the electric drive is changed, the moving contact of the rheostat changes the current B of the core circuit so that the rotation speed of the motor remains unchanged. This constant speed is maintained by a corresponding change in torque, the magnitude of which can be judged by the position of the moving contact of the rheostat. A disadvantage of the known viscometer is the presence of friction in the under-bearing, the magnitude of which is difficult to take into account, which has a negative effect on accurate measurements. This viscometer uses a collector motor and a mechanically associated tachogenerator, the friction in the bushings of which is supplemented by the collector trenches about the brushes. In addition, it is known that in devices containing electromechanical elements, the temperature dependence of the latter significantly affects the measurement result. At the same time, in the known device, apart from thermostating the liquid under study, no other measures that could reduce the temperature dependence of the measuring system are provided. In addition to Toros, the accuracy of the torque of a spectromotor from the level of the supply voltage (the moment is proportional to the square of the voltage) also affects the accuracy of measurements and imposes special requirements on the quality of capr stabilization; The need for strict voltage stabilization complicates the measuring system. The closest technical solution is a viscometer containing a driving and driven electric motor whose shafts are rigidly connected to the rotors of the electrically interconnected agricultural HoBs whose output circuit is connected to a compensation measuring circuit that includes an amplifier, a reverse electric circuit, and an output circuit connected to a compensation measuring circuit that includes an amplifier, a reverse electric circuit, and an electrical circuit connected to a compensation measuring circuit including an amplifier, a reverse electric circuit, and a reverse electric circuit. the axis of which is connected with the moving contact of the displacement sensor and the recorder 2, the principle of operation of the viscometer is based on aerial compensation of two synchronous generators mechanically connected to the rotors of identical engines. One willow of these electric motors runs idle, and the shaft of the other is loaded with an opposing torque. Due to the unequal slip of the rotors of the engine8 due to the inequalities of my MeHTOBj applied to their shafts in the measuring circuit, unbalance stress will be detected. The phase component of this imbalance is eliminated by turning the corresponding stator angle of the idle micromachine at idle. The magnitude of the rotation angle at which the balance in the measuring circuit dims us indirectly characterizes the measured viscosity. The inclusion of a gear ratio with a high gear ratio reduces the accuracy of measurements which is a disadvantage of the known viscometer. The purpose of the present invention is to improve the measurement accuracy. For the eugo, the viscometer displacement sensor is connected to the winding of the reversed magnetoelectric transducer, the rotor of which is rigidly connected to the free end of the driven electric shaft. tel. The principle of operation of the viscometer is based on comparing the measured torque with the magnetic moment applied to the driven motor shaft by the 2 magnetoelectric inverter. Thus, using the astatic measurement system, a continuous compensation conversion of the torque increments into the analog electrical value and register of the latter is achieved. Since the comparison of opposing moments is performed on two identical engines rotating at equal speeds, the effect of friction in the proposed measuring system is negligible. The drawing shows the scheme of the proposed viscometer. The sensing element - the driving motor 1, to the shaft of which a measured torque is applied, is connected to the slave electric motor 2. In the absence of the measured torque, both motors rotate at the same speed. Each of the motor shafts is mechanically connected to the rotors of the electrically connected selsins 3 and 4, which operate in the mode of a transformer angle sensor. The excitation winding of one of the selsyns is connected to the input of the electronic amplifier 5 of the control and recording unit 6. The output of the amplifier is connected to the control winding of the reversing motor 7, the shaft of which is kinematically connected with the movable element of the displacement sensor 8. The position of the moving element of the sensor and the associated marker is uniquely determined by the magnitude of the measured torque. The displacement sensor is connected to the winding of the magneto-electric converter 9j, the rotor 10 of which is rigid. Associated with the Slave Engine Shaft 2, the proposed viscometer operates as follows. If the opposing torque is not applied to the motor shaft 1, then both motors 1 and 2 rotate at the same speed and no error voltage arises at the output of the selsyn system. In this case, the movable element of the displacement sensor 8 will be in the initial position, as a result no voltage will be removed from the sensor, and no current will flow through the winding of the inverted magneto-electric converter. Under these conditions the converter will not create on the motor shaft 2 braking moment. In the event that the counteracting moment appears on the engine shaft, the engine rotation speed will change and a mismatch will arise between the command and the executive axes of the selsins 3 and 4.
На вход электронного усилител 5 пос тупит сигнальное напр жение сельсинной системы. После усилени электронным усилителем 5 это напр жение поступает на обмотку управлени реверсивного двигател 7, который начнет перемещать , кинематически св занный с его валом подвижной узел датчика 8. Снимаемое с дат чика 8 напр жение создаст в обмотке обращенного магнитоэлектрического преоб разовател ток вследствие чего на валу двигател 2, возникнет соответствующий противодействующий магнитный момент,. В этих услови х скорость вращени двигател 2 начнет снижатьс . Такое уменьшение скорости вращени ведомого двига тел будет продолжатьс до тех пор, пока магнитный момент, создаваемый обращенным преобразователем, не достигнет такой величины, при которой скорости двигателей 1 и 2 станут равными. В этом случае рассогласование между командной и исполнительной ос ми сельсинов исчезнет , а сигнальное напр жение, поступающее на вход электронного усилител , обратитс в нуль. Исчезновение сигнала приведет к остановке реверсивного двигател и прекращению дальнейшего пере мещени подвижного элемента датчика 8, В этом состо нии равновеси подвижной элемент датчика займет определенное положение , строго соответствующее величине магнитного момента, создаваемого обращенным преобразователем на валу ведомого двигател 2. Установившеес равенство скоростей вращени двигателей 1 и 2 вл етс результатом того, что измер емый момент на валу двигател 1 равен магнитному моменту, приложенному к валу двигател 2.The input voltage of the electronic system is applied to the input of the electronic amplifier 5. After amplification by the electronic amplifier 5, this voltage is supplied to the control winding of the reversing motor 7, which will begin to move the moving node of the sensor 8 kinematically connected to its shaft. The voltage removed from the sensor 8 will create a current in the winding of the inverted magnetoelectric converter, as a result of which the shaft motor 2, there will be a corresponding counteracting magnetic moment. Under these conditions, the rotational speed of the engine 2 will begin to decrease. This reduction in the rotational speed of the slave motor will continue until the magnetic moment created by the inverter reaches a value at which the speeds of the motors 1 and 2 become equal. In this case, the mismatch between the command and executive axes of the selsins disappears, and the signal voltage applied to the input of the electronic amplifier vanishes. The disappearance of the signal will stop the reversing motor and stop further moving the movable element of the sensor 8. In this state of equilibrium, the movable element of the sensor will take a certain position strictly corresponding to the magnitude of the magnetic moment created by the inverter on the shaft of the slave engine 2. The equal speed of rotation of the engines 1 and 2 is the result of the measured moment on the shaft of the engine 1 being equal to the magnetic moment applied to the shaft of the engine 2.
Магнитный момент, создаваемый магнитоэлектрическим преобразователем, пропорционален току, протекающему через его обмотку. В услови х каждому значению магнитного момента и равному ему измер емому моменту будет соответствовать вполне определенное положение подвижного элемента датчика 8 и св занного с ним отметчика блока 6 управлени и регистрации. Таким образом, какие бы значени ни принимал намер емый момент, обращенный маг ни тоэлектри ческий преобразователь создаст на валу двигател 2 равный ему момент, а отметчик блока управлени и регистрации будет следить за его изменени ми, к, следовательно , намер ть и записывать искомую величину.The magnetic moment created by the magnetoelectric converter is proportional to the current flowing through its winding. Under the conditions, each value of the magnetic moment and a measuring moment equal to it will correspond to a definite position of the movable element of the sensor 8 and the associated marker of the control and recording unit 6. Thus, whatever values the intended moment takes, the reversed magnetoelectric transducer will create an equal moment on the motor shaft 2, and the timer of the control and recording unit will monitor its changes, therefore, intend and record the desired value .
Предлагаемый внскоэнметр обеспечивает непрерывную запнсь измер емой величины к освобождает оператора от посто нного наблюдени за работой прибора и отсчета исходных данных.The proposed extra-meter provides continuous storing of the measured value to relieves the operator from constant monitoring of the operation of the device and the reading of the initial data.