Пневматический контроль вязкости жидких веществ. Ч. 1: Капиллярные методы измерения и устройства их реализации. Мордасов М.М - 26 стр.

UptoLike

()
ж
жк
4
4
в4
128
η
ρπ
=
α
gPPd
FSl
t
. (2.8)
Как можно видеть из (2.8), время t, в течение которого выталкивающая сила изменит свою величину на некоторое
постоянное значение
F
в
при истечении жидкости из измерительной емкости под действием избыточного давления,
пропорционально времени истечения постоянного объема контролируемой жидкости, следовательно, и ее вязкости.
Измерение времени истечения постоянного объема контролируемой жидкости посредством измерения времени
изменения выталкивающей силы, действующей на погруженный измерительный элемент, используется в автоматических
устройствах контроля вязкости жидких веществ в реакционных аппаратах [57 – 60].
2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ КАПИЛЛЯРНЫХ
ВИСКОЗИМЕТРОВ И ОБЩИЙ ПОДХОД К ИХ РАЗРАБОТКЕ
Подавляющее большинство пневмогидравлических систем аналитического контроля являются аналоговыми. В них
циркулируют непрерывные сигналы, параметром которых является давление или расход сжатого воздуха. Пневматическая
система передачи непрерывных сигналов имеет три особенности [41].
Первая особенность заключается в том, что сигнал считается переданным тогда, когда разница между передаваемым и
воспринимаемым давлением окажется меньше, чем допустимая погрешность. В реальных пневматических системах
управления скорость потока воздуха в линиях передачи весьма далека от скорости звука, фазовый сдвиг между передаваемым
и воспринимаемым давлениями оказывается существенным. Так, например, время передачи давления между двумя
приборами системы «Старт» при правильно выбранном диаметре соединительной линии и ее длине 300 м составляет 43 с
[42].
Второй особенностью является зависимость погрешности передачи сигналов от качества выполнения линий. Каждое из
соединений обладает негерметичностью, имеющей тенденцию к возрастанию в процессе эксплуатации системы.
Третьей отличительной особенностью является отсутствие необходимости преобразования сигнала, связанной с
передачей его по линии связи, т.е. в установившемся режиме давление для рассматриваемой системы должно быть
одинаковым во всех точках линии передачи. Это главное качество по существу является причиной возникновения первых
двух названных выше отличительных черт рассматриваемой системы.
Одним из путей понижения погрешности при передаче информации, вследствие влияния изменения параметров линии
связи, является широко используемый метод интенсивности. Примером такого преобразования является использование
усилителей в устройствах формирования канала связи.
Большая точность работы измерительных систем достигается представлением и передачей сигналов в цифровом
двоичном коде. Однако комплексные цифровые пневматические измерительные системы, как правило, оказываются
сложными.
Более простыми в реализации являются импульсные методы получения сигналов. При передаче импульсных сигналов
уменьшаются искажения по сравнению с передачей аналоговых сигналов. В некоторых случаях при использовании
импульсных методов с большей точностью выполняются и сами измерения.
В импульсных пневматических системах контроля сигналы преобразуются следующим образом. В измерительном
элементе или в соединенном с ним преобразователе получаются импульсы давления, параметры которых отражают значение
измеряемой величины. На конце линии импульсный сигнал может быть преобразован в аналоговый или цифровой.
Методы получения импульсных пневматических сигналов можно разделить на две группы:
методы получения импульсных сигналов в процессе измерения, основанные на использовании в каждом случае
особых физических явлений;
универсальные методы получения импульсных сигналов, основанные на преобразовании получаемого в
измерительном преобразователе аналогового сигнала в импульсный с помощью соединяемого с измерительным
преобразователем устройства.
Несмотря на то, что методы второй группы находят широкое применение, наибольший интерес при разработке методов
и средств контроля производственных процессов представляют методы первой группы.
Аналитический контроль веществ в технологических аппаратах целесообразно проводить, совмещая операции
пробоотбора и измерения [90]. Выполнение таких операций осуществляется циклически, что определяет целесообразность
применения импульсного метода контроля, при котором информация о контролируемой величине заключена в параметрах
импульсной последовательности.
Актуальным также является поиск новых методов импульсного контроля на основе новых физических процессов,
происходящих в пневмогидравлических первичных преобразователях соответствующих конструкций.
Принцип действия вискозиметров истечения основан на зависимости средней скорости установившегося потока
жидкости, вытекающей из калиброванной капиллярной трубки или отверстия, от ее вязкости.
Определение вязкости производится при определенном расходе жидкости по перепаду давления на капилляре или по
времени истечения заданного ее объема.
Вискозиметры истечения могут быть:
капиллярные (с истечением через капиллярную трубку);
эффузионные (с истечением через отверстие или некапиллярную трубку).
В зависимости от устройства вискозиметра истечения вещество может истекать либо под действием внешнего
давления, либо без него, только под действием гидростатических сил. Следует отметить, что капиллярные вискозиметры
автоматического действия могут выполняться как выносного, так и погружного типа. Отличие капиллярных вискозиметров
погружного и выносного типов заключается только в совокупности сил, действующих в системе «измерительный
преобразовательконтролируемая жидкость»