ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Ультраакустический вискозиметр имеет измерительную камеру 1, измеряемую жидкость 2, падающий поршень 3, электромагнит 4, акустический пьезопреобразователь 5, соединенный с коммутатором 6, подключенный входом к высокостабильному генератору 7, управляемый вход коммутатора подключен к модулятору 8, а выход подсоединен к смесителю 9, усилитель промежуточной частоты 10 с ограничителем амплитуды, выход которого подключен к частотному детектору 11, соединенного с фильтром 12, настроенного на полосу ожидаемых частот Доплера, соединенного с входом усилителя низкой частоты 13, выход которого соединен с одним из входов частотомера 14, подключенному к дифференцирующему блоку 15.

Устройство работает следующим образом. Прямоугольные радиоимпульсы, формируемые в коммутаторе 6 прямоугольными видеоимпульсами модулятором 8 из непрерывных высокочастотных колебаний генератора высокой частоты 7, поступают на акустический пьезопреобразователь 5, преобразуются в акустические импульсы, распространяющиеся в измеряемой жидкости 2 до торцовой поверхности падающего поршня 3, отражающиеся от нее и вновь поступающие на акустический пьезопреобразователь 5, где преобразуются в электрические импульсы с частотой заполнения (f _o + f _d),

гдеf _o- несущая частота;

f_д- частота Доплера,

и подаются через коммутатор 6 на вход смесителя 9. На время формирования и излучения зондирующего импульса входы смесителя 9 заблокированы. Эти входы открываются стробирующим импульсом модулятора 8 на время прихода отраженного импульса. В смесителе 9 сигнал промежуточной частоты ( f_пр+f _d) из заполнения отраженного импульса и опорного сигнала (f _o - f_пр), снимаемого с делителя частоты генератора высокой частоты 7, который усиливается и ограничивается усилителем промежуточной частоты 10. Сформированный сигнал подается на частотный детектор 11, с которого снимается сигнал, изменяющийся с частотойf_д, проходящий через фильтр доплеровских частот 12, усиливается усилителемнизкой частоты 13 и поступает на один из входов частотомера 14. На второй вход частотомера 14 подается сигнал с частотойf _o.

Динамическая вязкость связана с частотой Доплера следующим соотношением:

,

где k -коэффициент, зависящий от геометрических размеров камеры и поршня;

r_n-плотность поршня;

r_ж- плотность измеряемой жидкости;

g- скорость ультразвука в измеряемой жидкости.

Частотомер измеряет отношение частот ;частотаf _oпостоянная, поэтому при известном масштабом коэффициенте А _о показания частотомера непосредственно отградуированы в единицах вязкости, чем достигается сокращение времени измерения. Повышение точности достигается измерением отношения частот с точностью частотомером ЧЗ-35. Ошибки измерения, связанные с неравномерностью падения поршня, исключаются применением дифференцирующего блока, включающего усилитель промежуточной частоты при 3-х стабильных показаниях отношения частот в 3-х первых разрядах, т. е. с точностью .

Рис. Функциональная схема ультраакустического вискозиметра.