RU177848U1

RU177848U1 - Flow viscometer

Info

Publication number: RU177848U1
Application number: RU2017135302U
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Никулин; Борис Владимирович Григорьев; Владимир Викторович Воробьев
Original assignee: Акционерное общество "ГМС Нефтемаш"
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-03-14

Abstract

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, предназначена для измерения динамической вязкости жидкостей в рабочих условиях и позволяет повысить точность измерения вязкости жидкостей за счет обеспечения возможности регулирования зазора между вращающимися дисками для сохранения ламинарности течения в нем при одновременном расширении функциональных возможностей устройства. Поточный вискозиметр содержит основную камеру, размещенные в ней первый диск вращения, соединенный с синхронным двигателем, и второй диск вращения, размещенный на подшипнике соосно с первым и закрепленный в перегородке, установленной внутри камеры, счетчики оборотов первого и второго дисков, электромеханический привод, механически связанный с первым диском вращения и позволяющий регулировать расстояние между вращающимися дисками, дифференциальный преобразователь давления, связанный с помощью трубок с входной и выходной полостями камеры вискозиметра, и контроллер, вход которого связан с дифференциальным преобразователем давления, а выход - с электромеханическим приводом. 1 ил.The utility model relates to a control and measuring technique, designed to measure the dynamic viscosity of liquids under operating conditions, and allows to increase the accuracy of measuring the viscosity of liquids by providing the ability to control the gap between the rotating disks to maintain the laminarity of the flow in it while expanding the functionality of the device. The flow viscometer comprises a main chamber, a first rotation disk connected thereto, connected to a synchronous motor, and a second rotation disk located coaxially with the first one and mounted in a partition installed inside the chamber, revolution counters of the first and second disks, an electromechanical drive mechanically coupled with the first disk of rotation and allowing you to adjust the distance between the rotating disks, a differential pressure transducer connected by tubes with input and output cavities EASURES viscometer, and a controller, whose input is connected to a differential pressure transducer and output - with an electromechanical actuator. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и предназначена для измерения динамической вязкости жидкостей в рабочих условиях.The utility model relates to a control and measuring technique and is intended for measuring the dynamic viscosity of liquids under operating conditions.

Известно устройство для определения вязкости, содержащее камеру, встраиваемую в технологический трубопровод, первый диск вращения, соединенный с синхронным двигателем, второй диск вращения, размещенный на подшипнике в перегородке, установленной в камере, счетчики оборотов первого и второго дисков и электромеханический привод, позволяющий регулировать расстояние между вращающимися дисками, при этом электромеханический привод механически связан с первым диском вращения (RU 167934 U1, публ. 12.01.2017).A device for determining viscosity is known, which contains a camera built into the process pipe, a first rotation disk connected to a synchronous motor, a second rotation disk placed on a bearing in a partition installed in the chamber, revolution counters of the first and second disks and an electromechanical drive that allows you to adjust the distance between rotating disks, while the electromechanical drive is mechanically connected to the first rotation disk (RU 167934 U1, publ. 12.01.2017).

Недостатками данного вискозиметра является высокие погрешности при измерении динамической вязкости, связанные с пульсациями (изменениями) давления и скорости в потоке жидкости. При изменении скорости потока через вискозиметр могут нарушаться условия ламинарности течения жидкости в зазоре между вращающимися дисками, а также наблюдаться случаи проскальзывания жидкости между вращающимися дисками.The disadvantages of this viscometer is the high errors in the measurement of dynamic viscosity associated with pulsations (changes) in pressure and velocity in the fluid flow. When the flow rate through the viscometer changes, the conditions of laminar flow of the liquid in the gap between the rotating disks may be violated, as well as cases of slippage of the liquid between the rotating disks can be observed.

Задачей заявленной полезной модели является повышение точности измерения вязкости жидкостей за счет обеспечения возможности регулирования зазора между вращающимися дисками для сохранения ламинарности течения в нем при одновременном расширении функциональных возможностей устройства.The objective of the claimed utility model is to increase the accuracy of measuring the viscosity of liquids by providing the ability to control the gap between the rotating disks to maintain the laminarity of the flow in it while expanding the functionality of the device.

Технический результат достигается тем, что поточный вискозиметр, включающий основную камеру, размещенные в ней первый диск вращения, соединенный с синхронным двигателем, второй диск вращения, размещенный на подшипнике соосно с первым и закрепленный в перегородке, установленной внутри камеры, счетчики оборотов первого и второго дисков и электромеханический привод, механически связанный с первым диском вращения и позволяющий регулировать расстояние между вращающимися дисками, дополнительно включает дифференциальный преобразователь давления и контроллер, вход которого связан с дифференциальным преобразователем давления, а выход - с электромеханическим приводом, причем дифференциальный преобразователь связан с помощью трубок с входной и выходной полостями камеры вискозиметра.The technical result is achieved by the fact that the flow viscometer, including the main camera, the first rotation disk connected to the synchronous motor, the second rotation disk placed on the bearing coaxially with the first and mounted in the partition installed inside the chamber, the revolution counters of the first and second disks and an electromechanical drive mechanically coupled to the first rotation disk and allowing to adjust the distance between the rotating disks, further includes a differential transducer for a circuit and a controller, the input of which is connected to a differential pressure transducer, and the output to an electromechanical drive, and the differential transducer is connected via tubes to the input and output cavities of the viscometer chamber.

Оснащение вискозиметра дифференциальным преобразователем давления, связанным с помощью трубок с входной и выходной полостями камеры вискозиметра, а также контроллером, вход которого связан с дифференциальным преобразователем давления, а выход - с электромеханическим приводом, позволяет осуществить управление работой электромеханического привода, управляемым контроллером на основе текущего расхода жидкости через вискозиметр, что изменяет величину зазора между дисками, обеспечивая ламинарный режим течения и отсутствие проскальзывания жидкости в зазоре между дисками. Кроме того, возможность определения расхода жидкости в технологическом трубопроводе, расширяет функциональные возможности вискозиметра.Equipping a viscometer with a differential pressure transducer connected via tubes to the inlet and outlet cavities of the viscometer chamber, as well as a controller whose input is connected to a differential pressure transducer and the output with an electromechanical drive, allows controlling the operation of the electromechanical drive controlled by the controller based on the current flow rate liquid through a viscometer, which changes the gap between the disks, providing a laminar flow regime and the absence of slippage liquid in the gap between the disks. In addition, the ability to determine the flow rate of the liquid in the process pipeline expands the functionality of the viscometer.

На чертеже представлена схема поточного вискозиметра.The drawing shows a diagram of a flow viscometer.

Устройство содержит камеру 1, встраиваемую в технологический трубопровод, первый диск вращения 2, соединенный с синхронным двигателем 3, второй диск вращения 4, размещенный на подшипнике 5 в перегородке 6, установленной в камере 1, счетчики оборотов первого и второго дисков 7 и 8, электромеханический привод 9, позволяющий регулировать расстояние d между вращающимися дисками 2 и 4. Электромеханический привод 9 механически связан с первым диском вращения 2. На камере 1 смонтированы дифференциальный преобразователь давления 10, связанный с входной и выходной полостями камеры 1, и контроллер 11, вход которого связан с дифференциальным преобразователем 10, а выход - с электромеханическим приводом 9.The device comprises a chamber 1, which is built into the technological pipeline, a first rotation disk 2 connected to a synchronous motor 3, a second rotation disk 4, located on the bearing 5 in the partition 6 installed in the chamber 1, revolution counters of the first and second disks 7 and 8, electromechanical an actuator 9, which allows you to adjust the distance d between the rotating disks 2 and 4. The electromechanical actuator 9 is mechanically connected to the first rotation disk 2. A differential pressure transducer 10 connected to the input and output cavity of the chamber 1, and the controller 11, the input of which is connected to a differential transducer 10, and the output to an electromechanical drive 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Камера 1 устройства встраивается в технологический трубопровод, что позволяет производить определение вязкости в рабочих условиях в процессе перекачки жидкостей. Первый диск 2 приводится в движение синхронным двигателем 3, при этом с помощью счетчика оборотов 7 определяется его частота вращения. Жидкость под давлением поступает в камеру 1 устройства и, огибая первый диск вращения 2, через щель между диском 2 и корпусом камеры 1 устремляется в пространство между дисками 2 и 4. В виду непрерывного вращения первого диска 2 и вязкости среды второй диск 4 ответно приводится в движение с меньшей частотой вращения, которая фиксируется вторым счетчиком 8 оборотов. Второй диск 4 вращается, опираясь на подшипник 5, закрепленный в перегородке 6, разделяющей камеру 1 устройства. По разности частот вращения проводится корреляция с вязкостью протекающей среды. Расстояние d между дисками задается электромеханическим приводом 9, механически связанным с первым диском вращения 2.The camera 1 of the device is built into the process pipe, which allows the determination of viscosity under operating conditions during the pumping of liquids. The first disk 2 is driven by a synchronous motor 3, while using the speed counter 7 determines its speed. Liquid under pressure enters the chamber 1 of the device and, enveloping the first disk of revolution 2, through the gap between the disk 2 and the body of the chamber 1 rushes into the space between the disks 2 and 4. In view of the continuous rotation of the first disk 2 and the viscosity of the medium, the second disk 4 is reciprocally movement with a lower speed, which is recorded by the second counter of 8 revolutions. The second disk 4 rotates, relying on a bearing 5, mounted in the partition 6, dividing the camera 1 of the device. According to the difference in rotation frequencies, a correlation is made with the viscosity of the flowing medium. The distance d between the disks is set by an electromechanical drive 9, mechanically connected to the first rotation disk 2.

Камера 1 выполнена в форме сужающего устройства, что позволяет рассчитывать расход жидкости через вискозиметр по перепаду давления на входе в камеру 1 и выходе из нее. Перепад давления измеряется с помощью дифференциального преобразователя 10, соединенного с помощью трубок с входной и выходной полостями камеры 1. Сигнал с дифференциального преобразователя давления 10 поступает в контроллер 11, где рассчитывается значение расхода жидкости через вискозиметр, и вырабатывается управляющий сигнал на электромеханический привод 9, который меняет величину расстояния d между дисками в соответствии с изменениями расхода жидкости (скорости потока), чтобы обеспечить необходимые условия ламинарности течения и не допустить проскальзывания жидкости между вращающимися дисками 2 и 4.The camera 1 is made in the form of a constricting device, which allows you to calculate the flow rate of the liquid through the viscometer by the pressure drop at the inlet to the chamber 1 and the exit from it. The differential pressure is measured using a differential transducer 10 connected via tubes to the input and output cavities of the chamber 1. The signal from the differential pressure transducer 10 enters the controller 11, where the value of the fluid flow through the viscometer is calculated, and a control signal is generated on the electromechanical actuator 9, which changes the distance d between the disks in accordance with changes in fluid flow (flow rate) to provide the necessary conditions for laminar flow and not lower the slippage of fluid between the rotating discs 2 and 4.

Таким образом, определение расхода жидкости в технологическом трубопроводе, позволяет расширить функциональные возможности поточного вискозиметра, а также позволяет повысить точность измерения вязкости жидкостей, за счет управления электромеханического привода в зависимости от текущего расхода жидкости через вискозиметр.Thus, the determination of fluid flow in the process pipeline allows you to expand the functionality of the flow viscometer, and also improves the accuracy of measuring the viscosity of liquids, by controlling the electromechanical drive, depending on the current fluid flow through the viscometer.

Claims

A flow viscometer containing a main chamber, a first rotation disk connected to a synchronous motor, and a second rotation disk placed on a bearing coaxially with the first and mounted in a partition installed inside the chamber, revolution counters of the first and second disks, and an electromechanical drive, mechanically connected with the first rotation disk and allowing you to adjust the distance between the rotating disks, characterized in that the viscometer is equipped with a differential pressure transducer and a controller Whose input is connected to a differential pressure transducer, and output - with an electromechanical drive, wherein the differential pressure transducer is connected via tubing to the inlet and outlet cavities viscometer chamber.