Пневматический контроль вязкости жидких веществ. Ч. 1: Капиллярные методы измерения и устройства их реализации. Мордасов М.М - 34 стр.

UptoLike

()
.1ln
жап1
ж
4
и
ghPP
gl
g
S
ρ+
ρ
+
α
=τ
(2.16)
Учитывая, что при ламинарном режиме течения жидкости по капиллярной трубке 1 ее проводимость без учета краевых
эффектов
,
128
1ж
ж
4
1
4
l
g
η
ρπ
=α
где d
1
, l
1
диаметр и длина капиллярной трубки истечения 1, уравнение (2.16) запишем в виде
()
ghPP
gl
gd
Sl
жап1
ж
ж
ж
4
1
1
и
1ln
128
ρ+
ρ
+η
ρπ
=τ
. (2.17)
После того, как вся жидкость вытечет из емкости 2, по капиллярной трубке 1 пойдет воздух. Проводимость трубки 1 при
прохождении по ней воздуха α
4
= α
3
будет большой, т.е. α
4
→∞ поэтому давление Р
к
в емкости 2 быстро уменьшится, время
разгрузки τ
p
0, и примет значение
.
кн6жк
РPgHР =+ρ=
Сбросом давления из емкости 2 сигнализируется окончание процесса истечения дозы контролируемой жидкости.
Давление Р
кн
поступает из емкости 2, на вход инвертора 20, на выходе которого при этом появляется сигнал единичного
уровня Р
20
= 1. Сигналом Р
20
= 1 триггер 22, с раздельными входами переводится в состояние с выходным давлением Р
22
= 1,
которое поступает на вход управления реле 19 и запрещает прохождения давления Р
18
в полость измерительной емкости 2.
Давление Р
22
поступает на вход 12 сильфонного блока 13 и перемещает его жесткое дно 8. Это перемещение передается
посредством газоподводящей трубки 5 тарельчатому клапану 3, который при этом перемещается вниз и открывает доступ
контролируемой жидкости в полость измерительной емкости 2.
Измерительная емкость 2 заполняется контролируемой жидкостью, причем процесс заполнения описывается системой
уравнений:
()
()
α
=+
ρ
α
=
.
,
к3
3
к
к
2к
ж
2
PP
S
RT
dt
dP
h
dt
dh
P
PP
Sdt
dh
(2.18)
Тарельчатый клапан 3 имеет большое проходное сечение, проводимость которого α
2
можно принять равной
бесконечности, поэтому из первого уравнения системы (2.18)
Р
к
= Р
2
,
а второе уравнение примет вид
()
.
32
2
3
PP
SP
RT
dt
dh
α
= (2.19)
Так как Р
2
= Р
г1
= Р
6
, где
1ж1г
gHР
ρ
= гидростатическое давление на уровне Н
1
погружения тарельчатого клапана, то
решение уравнения (2.19) позволяет определить время τ
3
заполнения контролируемой жидкостью емкости 2 через
тарельчатый клапан 3, т.е.
()
.
323
2
3
PPRT
lSP
α
=τ
(2.20)
Давление Р
22
=1 поступает на вход импульсатора 24, который срабатывает через время δτ и на вход 23 триггера 22
поступит сигнал единичного уровня, которым триггер переводится в состояние с нулевым выходным сигналом. Нулевой сигнал
с выхода триггера снимает запрет с реле 19 на подачу давления с выхода сумматора 18 в полость измерительной емкости 2.
Время фиксации τ
ф
определяется в основном разностью времени сдвига переднего фронта импульса Р
22
= 1
импульсатором 24 и времени τ
3
заполнения емкости 2 контролируемой жидкостью, т.е.
3ф
τδτ=τ
.
Под действием давления, поступающую в измерительную емкость 2, и пружины, установленной в сильфонном блоке
13, при поступлении на вход 12 сильфонного блока давление нулевого уровня, тарельчатый клапан 3 закрывается. Течение
жидкости и газа по дросселям при этом отсутствует.
Вновь жидкость вытесняется в технологический аппарат поступившим в емкость давлением Р
к
через капиллярную
трубку истечения. Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично рассмотренному выше.
Операции отбора пробы, фиксации окончания процесса отбора пробы, сигнализация окончания процесса измерения
направлены на обеспечение работоспособности измерительного устройства.
Общее время одного цикла измерения
τ
δ
+
τ=τ
иц
с учетом (2.17) определяется вязкостью контролируемой жидкости
при постоянстве других величин входящих в уравнение.