SU868471A1

SU868471A1 - Rotary viscosimeter

Info

Publication number: SU868471A1
Application number: SU802866577A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Олицкий; Виктор Павлович Ищенко; Анатолий Васильевич Шифанов
Priority date: 1980-01-07
Filing date: 1980-01-07
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относитс к приборам дл изучени реологических свойств жидкостей. Известен ротационный вискозиметр содержащий коаксиальные цилиндры, один из которых через редуктор соединен с электродвигателем, а другой с чувствительным элементом, например магнитоэлектрической системой, Угол поворота внутреннего цилиндра регист рируетс фотоэлектронным устройством состо щим из зеркальца осветител , фотоэлемента и записывающего прибора 1. / Однако при работе с данным вискозиметром требуетс контроль состо гни поверхности зеркальца и данных фотоэлемента в св зи с его старением Дл поддерживани посто нства освещенности фотоэлемента требуетс csca бильный источник питани дл освети тел . Все это снижает надежность пр бора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс вискозиметрj содержащий внешний и внутренний цилиндры, электромагнит посто нного тока, поворотную рамку, установленную в магнитном поле элек ромагнита и соединенную с внутренним цилиндром, электродвигатель с редуктором, соединенным с внешним цилиндром , датчик угла поворота внутреннего цилиндра и компенсационный блок. Внешний цилиндр приводитс во вращение от двигател через редуктор и при его вращении момент, обусловлен- ный в зкостными силами исследуемой среды, поворачивает внутренний цилиндр и, соответственно, рамку. Поворачива указатель, поворачивают магнит до совмещени стрелки рамки с нулем на магните. В то же врем перемещаетс движок потенциометра и в рамку подаетс ток, момент от действи которого равен моменту, обусловленному в зкостными силами исследуемой среды. Отсчет момента, про;порционального в зкости,производитс по шкале 2 . Однако указанный вискозиметр не позвол ет автоматизировать процесс измерени в зкости, что снижает точность прибора и не позвол ет производить измерени быстропротекающих процессов. Кроме того, при работе с ним возможно вращение цилиндра, св занного с рамкой магнитоэлектрической системы, только в одном направлении . При изменении направлени The invention relates to instruments for studying the rheological properties of liquids. A rotational viscometer containing coaxial cylinders is known, one of which is connected to an electric motor through a reducer and the other to a sensitive element, such as a magnetoelectric system. The angle of rotation of the internal cylinder is recorded by a photoelectric device consisting of an illuminator mirror, a photocell and a recording device 1. / However, during operation control of the condition of the surface of the mirror and the photocell data due to its aging is required with this viscometer. intrafamilial photocell required csca beater power supply for lig bodies. All this reduces the reliability of the product. The closest in technical essence to the present invention is a viscometerj containing external and internal cylinders, a direct current electromagnet, a rotating frame installed in the magnetic field of an electromagnet and connected to an internal cylinder, an electric motor with a gearbox connected to an external cylinder, an angle sensor of the internal cylinder and compensation block. The outer cylinder is rotated from the engine through the gearbox and, as it rotates, the torque caused by the viscous forces of the medium under study rotates the inner cylinder and, accordingly, the frame. Turning the pointer rotates the magnet until the frame arrow coincides with the zero on the magnet. At the same time, the potentiometer slider moves and a current is supplied to the frame, the moment from the action of which is equal to the moment caused by the viscous forces of the medium under study. Counting the moment, about; portioned viscosity, is made on a scale of 2. However, this viscometer does not allow automating the process of measuring viscosity, which reduces the accuracy of the instrument and does not allow measurements of fast processes. In addition, when working with it, it is possible to rotate the cylinder associated with the frame of the magnetoelectric system only in one direction. When changing direction

вращени , необходимость в котором возникает, например, при изучении вли ни ориентационных эффектов на в зкость исследуемых жидкостей, требуетс перенастройка прибора. Все это уменьшает его возможности.rotation, the need for which arises, for example, when studying the influence of orientation effects on the viscosity of the liquids under study, reconfiguration of the instrument is required. All this reduces its capabilities.

Цель изобретени - обеспечение возможности контрол быстропротекающих процессов и повьшение точности измерений.The purpose of the invention is to provide the ability to control fast processes and increase the accuracy of measurements.

Указанна цель достигаетс тем, что в ротационном вискозиметре, содержащем внешний и внутренний цилиндры , электромагнит посто нного тока, поворотную рамку, установленную в магнитном поле электромагнита и соедненную с внутренним цилиндром, электродвигатель с редуктором, соединенным с внешним цилиндром, датчик угла поворота внутреннего цилиндра и компенсационный блок, поворотна рамка имеет две соединенные встречно обмотки, концы и средн точка которых подключены к выходу компенсационного блока, а вход компенсационного блока соединен с датчиком угла поворота внутреннего цилиндра, причем компенсационный блок выполнен в виде усилител мощности.This goal is achieved by the fact that in a rotational viscometer containing external and internal cylinders, an electromagnet of direct current, a rotating frame installed in the magnetic field of an electromagnet and connected to an internal cylinder, an electric motor with a gearbox connected to an external cylinder, an angle of rotation of the internal cylinder and compensation block, the rotary frame has two connected opposite windings, the ends and middle point of which are connected to the output of the compensation block, and the input of the compensation block is dinen with the angle sensor of the inner cylinder, and the compensation unit is designed as a power amplifier.

На чертеже изображена схема предлагаемого вискозиметра.The drawing shows the scheme of the proposed viscometer.

Вискозиметр имеет электромагнитThe viscometer has an electromagnet

1посто нного тока с рамкой 2, помещенной в магнитное поле электромагнита . Рамка состоит из двух обмоток , включенных встречно. Концы обмоток, а также средн точка подключены к выходу компенсационного блока 3, представл ющего собой усилитель мощности, который задает одинаковые токи в обмотках рамки 2. С рамкой жестко св зан внутренний цилиндр 4, коаксиально расположенный во внешнем цилиндре 5. Последний приводитс во вращение электродвигателем 6 через редуктор 7. На оси рамки 2 укреплен индукционный дифференциальный датчик 8 угла поворота, с которого на вход компенсационного блока 3 поступает разностный сигнал , пропорциональный углу поворота рамки 2. При отсутствии крут щего момента разностный сигнал с выхода датчика равен нулю, компенсационный блок 3 выдает на обмотки рамки1 DC with frame 2 placed in the magnetic field of the electromagnet. The frame consists of two windings connected in opposite. The ends of the windings, as well as the middle point, are connected to the output of the compensation unit 3, which is a power amplifier, which sets the same currents in the windings of the frame 2. The inner cylinder 4, coaxially located in the outer cylinder 5, is rigidly connected to the frame. 6 through a reducer 7. On the axis of the frame 2, the induction differential sensor 8 of the angle of rotation is fixed, from which a difference signal proportional to the angle of rotation of the frame 2 arrives at the input of the compensation unit 3. Wii torque difference signal output from the transducer is zero, the compensation unit 3 outputs the frame to the winding

2равные по величине токи. В результате рамка фиксируетс в строго определенном положении вдоль полюсов электромагнита 1. Вторичный записывающий прибор 9 подключен к выходу компенсационного блока 3 .2 equal in magnitude currents. As a result, the frame is fixed in a strictly defined position along the poles of the electromagnet 1. The secondary recording device 9 is connected to the output of the compensation unit 3.

Вискозиметр работает следующим оОразом.The viscometer operates as follows.

Электродвигатель б через редукто 7 приводит во вращение внешний цилиндр 5 с исследуемой средой. Момент , обусловленный в зкостными силами исследуемой среды, поворачивает внутрен:шй цилиндр 4 и рамку 2 Разностный сигнал с датчика В угла поворота поступает в компенсационный блок 3, который перераспредел ет токи в обмотках рамки 2 так, что внешний крут щий момент компенсируетс магнитным моментом рамки. Разность тока в обмотках, вл юща с величиной, пропорциональной внешнему крут щему моменту,записываетс вторичным прибором 9.The motor b through reduction gear 7 causes the external cylinder 5 to rotate with the medium under study. The moment caused by the viscous forces of the investigated medium turns the inner: cylinder 4 and frame 2. The difference signal from the angle sensor B enters the compensation unit 3, which redistributes the currents in the windings of the frame 2 so that the external torque is compensated by the magnetic moment of the frame. . The difference in current in the windings, which is proportional to the external torque, is recorded by the secondary device 9.

Использование в предлагаемом вискозиметре двух соединенных встрено обмоток, выводы и средн точка которых подключены к выходу компенсационного блока, а вход его соединен с датчиком углаповорота, позвол ет автоматизировать процесс измерний . Так как рамка при этом имеет весьма малые углы поворота, то инерционность прибора оказываетс малой Все это увеличивает точность измерений .The use in the proposed viscometer of two interconnected windings, the outputs and midpoint of which are connected to the output of the compensation unit, and its input connected to the angle-turn sensor, allows to automate the measurement process. Since the frame thus has very small angles of rotation, the inertia of the device turns out to be small. All this increases the accuracy of measurements.

Claims

1. Hartmann K. Industrie 1e Viskositatsmessung Erdol und Koh1e-Erdgas-Pefrochemie, l5 .. Jahrg, Mazz, 1962, No. 3, 117.

2. USSR author's certificate W 38U441, cl. G 01 N 11/14, 1У70 (prototype ;.