Пневматический контроль вязкости жидких веществ. Ч. 1: Капиллярные методы измерения и устройства их реализации. Мордасов М.М - 52 стр.

UptoLike

растворителем до первоначального уровня. Тем самым обеспечивается постоянство объема V
17
в момент соединения
пульсирующего пневматического сопротивления 21 и емкости 17. Это обеспечивает постоянство дозы растворителя,
поступающего в капилляр 11.
По мере вытекания жидкости из измерительного сосуда 1 сигнал с выхода преобразователя 5 силы уменьшается. При
достижении давлением минимального значения срабатывает регулятор 6 и на его выходе появляется сигнал P
6
= 0, что, в
свою очередь, приводит к появлению на выходе устройства сигнала P
вых
= 0. Под действием подпора мембранные блоки
пневматических реле 7 и 8 опускаются и в верхнюю (нижнюю) камеру исполнительного механизма 3 подается давление P
и
(P
в
) Вновь начинается процесс заполнения измерительного сосуда 1 и чистка капилляра 11. Работа устройства складывается
из трех составляющих: наполнение и чистка, закрытие затвора, измерение вязкости. В процессе работы устройства на выходе
образуются импульсы P
вых
= 1, частота следования которых зависит от вязкости контролируемой жидкости.
Рассмотренное выше устройство для измерения вязкости позволяет осуществлять надежное измерение жидкостей,
образующих на поверхности капилляра прочные пленки. Такое измерение стало возможным вследствие того, что с помощью
иглы с подачей растворителя прочищается капилляр и не происходит его полная или частичная закупорка. Таким образом,
точность повышается потому, что каждый цикл измерения начинается при одинаковой величине диаметра капилляра.
3. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ
ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КОЛИЧЕСТВА ГАЗА В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ ЭЛЕМЕНТЕ
3.1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ПО ВЕЛИЧИНЕ
УСТАНОВИВШЕГОСЯ ДАВЛЕНИЯ
В устройствах, реализующих метод измерения времени истечения по изменению выталкивающей силы, действующей
на измерительный элемент, необходимо обеспечивать подвижность измерительного элемента при вертикальном его
расположении. В ряде производств такие требования выполнить не представляется возможным. Для обеспечения контроля
вязкости внутри реакционного аппарата измерения должны осуществляться при помощи жестко закрепленного
измерительного элемента.
Рассмотрим аэрогидродинамические процессы, происходящие в
пневмогидравлическом измерительном элементе (рис. 3.1) при условии жесткого его
закрепления и подачи на его вход газа с постоянным расходом.
При подаче постоянного массового расхода G
1
на вход измерительного элемента
погружного типа система дифференциальных уравнений (1.29) с соответствующими
коэффициентами, значения которых представлены в табл. 1.1, примет вид
(
)
=+
α
ρ
α
+
α
=
.
,)(
1
к
к
4
aк
ж
44
G
S
RT
dt
dP
h
dt
dh
Р
S
lHg
PР
S
h
S
g
dt
dh
(3.1)
Физическая особенность рассматриваемой пневмогидравлической системы при подаче на ее вход газа с постоянным
расходом заключается в том, что после окончания переходного процесса в статическом режиме течения газа и жидкости
давление Р
к
в измерительной емкости становится постоянным, при этом 0
к
=
d
t
dP
. Расходы газа Q
г
и жидкости Q
ж
будут
неизменными и равными
Q
г
= Q
ж
.
(3.2)
Из второго уравнения системы (3.1)
г
к
г
Q
Р
RTG
dt
dh
S ==
. (3.3)
При условии, что
()
кж
PhlHg 〈〈+
ρ
из первого уравнения системы (3.1) получим
()
жaк
ж
4
QPP
dt
dh
S =
ρ
α
=
. (3.4)
Учитывая (3.2) из (3.3) и (3.4) получим
()
aк
ж
4
г
PPQ
ρ
α
=
. (3.5)
Так как
l
d
ж
ж
4
1
4
128η
ρπ
=α
,
то
Рис. 3.1. Схема
пневмогидравлического
измерительного элемента