Claims (3)
Изобретение относитс к измерению раологических характеристик жидких сред, в частности в зкости крови, и может быть использовано при исследовании реологических параметров других биологических жидкостей. Известно устройство измерени в з кости крови, в котором вращающа с роторна насадка помещена в свободноплавающий цилиндр с эталонной жидкостью , полость между неподвижным и свободноплавающим цилиндрами заполнена исследуемой кровью. Измерение в зкости производитс путем измерени скорости вращени свободноплаваю щего цилиндра 1. Однако в этом устройстве врем из мерени велико (за врем измерени могут изменитьс реологические свойства крови), необходимо также иметь дополнительную жидкость с известной неизменной в зкостью. Кроме того, оно обладает низкой точностью измерени и отсутствием термостабилизаци Известно также устройство дл измерени в зкости жидкости с термостабилизацией , роторна насадка которого вращаетс от двигател посто нного тока. Измерение в зкости производитс путем измерени скорости вращени роторной насадки с помощью систем зубчатых колес 2. Однако при этом точность измерени оказываетс невысокой. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс ротационный вискозиметр, содержащий термостат , электродвигатель посто нного тока с роторной насадкой в виде цилиндра , подключенный через резистор с заземленным концом к источнику стабилизированного напр жени , имеющему управл емый вход, тахогенератор и индикатор. Измерение в зкости произво дитс путем измерени разности между эталонным напр жением и напр жением тахогенератора и преобразованием этой разности в угол поворота допол396 ниteльнoгo двигател , измен ющего сопротивление резистора (следователь но, и ток кор ) до устранени разности напр жений. Отсчет в зкости Производитс по углу поворота резистора , который одновременно вл етс индикатором З . Однако известное устройство вл етс сложным. Кроме того, При измерении в зкости жидкости, в частности крови, в очень малых объемах, дополнительна нагрузка на вал двигател в виде тахогенератора снижает точность измерени , к тому же, при различных скорост х сдвига, между показанием прибора и реальной в зкостью существует нелинейна зависимость. Цель изобретени - повышение точности измерени , стабилизаци скорос ти сдвига и упрощение измерений. Поставленна цель достигаетс тем, что в ротационный вискозиметр, содержащий термостат, электродвигатель посто нного тока с роторной насадкой в виде цилиндра, подключенный через резистор с заземленным концом к источнику стабилизированного напр жени , имеющему управл ющий сеход, и индикатор, дополнительно вве дены преобразователь и сумматор, при чем выход резистора подключен к входу преобразовател и к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу источника стаби ,лизированного напр жени , а выход соединен с управл ющим входом источ ника стабилизированного напр жени , при этом выход преобразовател соединен со входом индикатора. На чертеже представлена структур на ёхема ротационного вискозиметра Электродвигатель 1 с роторной насадкой в виде цилиндра, помещенной в исследуемую жидкость в термостате , соединен с источником 2 стабилизированного напр жени через резистор 3 с заземленным концом. Источник 2 стабилизированного напр жени имеет управл емый вход А. Сумматор 5 выходом соединен с управ л емым входом k источника 2 стабилизированного напр жени , а входами - с резистором 3 и выходом источ ника 2 стабилизированного напр жени . Преобразователь 6 выходом соединен с индикатором 7 а входом с резистором 3В качестве преобразовател 6 удобнее всего использовать операционныи усилитель в интегральном исполнении , в качестве индикатора 7 цифровой вольтметр с количеством знаков, определ емых заданной точностью измерени , также на интегг ральных микросхемах. Сумматор 5 выполнен также на операционном усилителе . Устройство работает следующим образом . При подаче напр жени на двигатель 1 скорость вращени вала определ ет с величиной напр жени и моментом, создаваемым в зкостью исследуемой жидкости. Этот момент уравновешиваетс моментом двигател , который при неизменном магнитном потоке возбуждени определ етс током через двигатель Мдц С„Зд5,, Д С „ - коэффициент пропорциональности. Измерив ток двигател t (падение напр жени через резистор 3) и преобразовав его, можно судить о моменте двигател , следовательно, о в зкости жидкости. Перед началом измерени дл исключени погрешности измерени устанавливают в нулевое положение индикатор 7 при непогруженном в жидкость вращающемс двигателе. Приложенное к двигателю 1 напр жение U уравновешиваетс падением напр жени на активном сопротивлении двигател 1 и резистора 3 R и противо-ЭДС, создаваемой скоростью вращени двигател и;:и ЗдйЯ- вю(где Се - коэффициент пропорциональностиi Зде,- ток двигател ). Погружение роторной насадки в исследуемую жидкость вызывает увеличение тока двигател , вследствие увеличени момента на валу, и, следовательно , уменьшение скорости вращени вала. Дл того, чтобы скорость вращени вала Чи (и-ЗдвВ)/Се оставалась неизменной необходимо увеличить напр жение. Сумматор 5 производит вычитание и в соответствующем масштабе выдает сигнал на управл емый вход k источника 2 стабилизированного напр жени , который увеличивает напр жение до получени первоначальной скорости. Требуема стабилизируема скорость сдвига устанавливаетс изменением внутренних параметров сумматора 5« Так как определение реологических свойств биологических жидкостей св зано с очень малыми объемами (не более 1 мл),-то в качестве двигател используют микродвигатели малой мощности (до 1 Вт), что определ ет нецелесообразность подключени на вал двигател датчиков скорости. Это же условие позвол ет примен ть в качестве источника 2 ст билизированного напр жени интеграл ную микросхему. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет производить измерени с очень высокой точностью. По грешность измерени определ етс нестабильностью момента трени в подшипниках по одному обороту враще ни и температурным изменени м рези тора, что составл ет доли процента. Индикатор имеет четыре-п ть знаков. Диапазон измерени скоростей сдвига не менее 1:500 со стабильностью на каждой скорости не менее 2%. При этом устройство оказываетс очень простым, содержит лишь типовые элементь : двигатель, термостат с камерой и около дес ти микросхем, при очень малом потреблений электроэнергии и минимальных размерах. Формула изобретени Ротационный вискозиметр, содержащий термостат, электродвигатель посто нного тока с роторной насадкой 1« в виде цилиндра, подключенный через резистор с заземленным концом к источнику стабилизированного напр жени , имеющему управл ющий вход, и индикатор, отлинающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , стабилизации скорости сдвига и упрощени измерений , в него дополнительно введены преобразователь и сумматор, причем выход резистора подключен к входу преобразовател и к первому входу сумматора, второй вход которого подклочен к выходу источника стабилизированного .напр жени , а выход соединен с управл ющим входом источника стабилизированного напр жени , при этом выход преобразовател соединен, со входом индикатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Захарченко В.Н. и др. Измерение в зкости крови вискозиметром со свободноплавающим цилиндром. Лабораторное дело, М., Медицина, 1971, W It, с. 662-66. The invention relates to the measurement of the raologic characteristics of liquid media, in particular the viscosity of the blood, and can be used to study the rheological parameters of other biological fluids. A device for measuring blood in a bone is known, in which a rotating rotary nozzle is placed in a free-floating cylinder with a reference liquid, the cavity between the fixed and free-floating cylinders is filled with the blood to be examined. The viscosity measurement is made by measuring the rotational speed of the free-floating cylinder 1. However, in this device, the measurement time is long (the rheological properties of the blood may change during the measurement), it is also necessary to have additional fluid with a known constant viscosity. In addition, it has low measurement accuracy and no thermal stabilization. A device for measuring the viscosity of a liquid with thermal stabilization, whose rotary nozzle is rotated from a direct current motor, is also known. Viscosity measurement is made by measuring the rotational speed of the rotary nozzle using a system of gears 2. However, the measurement accuracy is low. The closest in technical essence to the invention is a rotational viscometer containing a thermostat, a direct current electric motor with a rotary nozzle in the form of a cylinder, connected via a grounded-end resistor to a source of stabilized voltage, having a controlled input, a tachogenerator and an indicator. Viscosity measurement is made by measuring the difference between the reference voltage and the voltage of the tachogenerator and converting this difference to the angle of rotation of the additional low-voltage resistor (therefore, the core current) until the voltage difference is eliminated. Viscosity counting Made on the angle of rotation of the resistor, which is also an indicator of the Z. However, the known device is complex. In addition, when measuring the viscosity of a fluid, in particular blood, in very small volumes, an additional load on the motor shaft in the form of a tachogenerator reduces the measurement accuracy, moreover, at different shear rates, there is a non-linear relationship between the instrument reading and real viscosity . The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy, stabilize the shear rate and simplify the measurements. The goal is achieved by the fact that a rotary viscometer containing a thermostat, a direct current electric motor with a rotary nozzle in the form of a cylinder, connected through a resistor with a grounded end to a stabilized voltage source having a control sekhod, and an indicator, additionally introduced a converter and adder The resistor output is connected to the input of the converter and to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the source of the lysing voltage, and the output is connected to the control l yuschim SOURCE nick stabilized input voltage, the output of the converter is connected to the input of the indicator. The drawing shows the structures on the rotary viscometer rotary switch. An electric motor 1 with a rotary nozzle in the form of a cylinder placed in a test liquid in a thermostat is connected to a stabilized voltage source 2 through a resistor 3 with a grounded end. The stabilized voltage source 2 has a controlled input A. The adder 5 output is connected to the controlled input k of the source 2 of the stabilized voltage, and the inputs to the resistor 3 and the output of the source 2 of the stabilized voltage. Converter 6 is connected to the output indicator 7 and the input with a resistor 3 In quality converter 6, it is most convenient to use an integrated operational amplifier as an indicator 7 digital voltmeter with a number of signs determined by a given measurement accuracy, also on integrated circuits. The adder 5 is also made on the operational amplifier. The device works as follows. When a voltage is applied to the motor 1, the rotational speed of the shaft determines with the magnitude of the voltage and the torque created by the viscosity of the liquid under study. This moment is balanced by the torque of the engine, which, with a constant magnetic flux of excitation, is determined by the current through the motor Mdc C "Zd5 ,, D S" - proportionality factor. By measuring the motor current t (voltage drop across resistor 3) and converting it, it is possible to judge the motor torque, therefore, the viscosity of the fluid. Before starting the measurement, in order to eliminate the measurement error, the indicator 7 is set to the zero position with the rotating motor not immersed in liquid. The voltage U applied to the motor 1 is balanced by the voltage drop across the active resistance of the motor 1 and the resistor 3 R and the counter-emf generated by the speed of rotation of the motor and;: and Zyyyu (where Ce is the proportionality factor Zde, is the motor current). Immersion of the rotor nozzle into the test liquid causes an increase in the motor current due to an increase in the torque on the shaft, and, consequently, a decrease in the shaft rotation speed. In order for the rotational speed of the Chi (i-ZdvV) / Ce to remain unchanged it is necessary to increase the voltage. The adder 5 subtracts and, on an appropriate scale, outputs a signal to the controlled input k of the stabilized voltage source 2, which increases the voltage until the initial speed is obtained. The required stabilized shear rate is established by changing the internal parameters of the adder 5 "Since the determination of the rheological properties of biological fluids is associated with very small volumes (not more than 1 ml), low-power micromotors (up to 1 W) are used as the engine, which makes it inappropriate connection to the motor shaft speed sensors. The same condition allows the use of an integrated circuit as a source of 2 stabilized voltages. Thus, the proposed device allows measurements with very high accuracy. The measurement error is determined by the instability of the moment of friction in the bearings on one rotation of rotation and temperature variations of the resistor, which is a fraction of a percent. The indicator has four to five characters. The range of measurement of shear rates is at least 1: 500 with stability at each speed of at least 2%. In this case, the device turns out to be very simple, it contains only typical elements: an engine, a thermostat with a camera and about ten microcircuits, with very small power consumption and minimum dimensions. The invention of the rotational viscometer containing a thermostat, a DC motor with a rotary nozzle 1 "in the form of a cylinder, connected through a resistor with a grounded end to a source of stabilized voltage having a control input, and with an indicator that increases in accuracy measuring, stabilizing the shear rate and simplifying the measurements, the converter and the adder are added to it, the resistor output being connected to the converter input and to the first input of the adder, the second podklochen which move toward the exit .napr stabilized voltage source, and an output coupled to the control input of the constant-voltage, the output of the converter is connected, to the input of the indicator. Sources of information taken into account during the examination 1. Zakharchenko V.N. et al. Measurement of blood viscosity with a free-floating viscometer. Laboratory work, M., Medicine, 1971, W It, p. 662-66.
2.Авторское свидетельство СССР №200309. кл. G 01 N П/1|,19б7. 2. USSR author's certificate №200309. cl. G 01 N P / 1 |, 19b7.
3.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 11/Й, 1969 (прототип).3. USSR author's certificate №, cl. G 01 N 11 / TH, 1969 (prototype).