Ультразвуковой вискозиметр

Рисунок 8 - Ультразвуковой вискозиметр.

Устройство состоит из датчика 1 и электронного блока 2. Датчик с помощью резьбового соединения 9 и уплотнительного кольца 8 устанавливается в бак с контролируемой жидкостью или в трубу, по которой прокачивается жидкость. Датчик содержит корпус 3, в котором закреплен через демпфирующий узел 5 магнитострикционный элемент 4 в его узловой точке.

Магнитострикционный элемент представляет собой тонкую пластинку размером 37 мм × 6 мм × 0,03 мм, выполненную из аморфного металлического стекла Metglas 2826 MB.

На внешней поверхности корпуса 3 (в кольцевой канавке, охватывающей магнитострикционный элемент в его центральной части) намотана электромагнитная катушка 6 симметрично относительно концов магнитострикционного элемента 4, при этом витки катушки охватывают магнитострикционный элемент.

В корпусе 3 также вмонтирован измеритель температуры 7 на расстоянии h=1 мм (не более 3 мм) от магнитострикционного элемента 4. Измеритель температуры представляет собой термометр сопротивления, в частности термометр платиновый (тип MR518G, фирмы Heraeus) с диаметром 1,8 мм и длиной 5 мм, который обеспечивает точность измерения .

Корпус имеет отверстия для протекания жидкой среды к измерителю температуры 7 и магнитострикционному элементу 4. Торец корпуса закрыт защитной сеткой 13. Датчик 1 соединен с электронным блоком 2 электрическим кабелем 10.

Последовательность выполнения операций измерения вязкости поясняется на рисунке 9.

Рисунок 9 - Последовательность выполнения операций измерения вязкости.

(А) - датчик 1 с помощью резьбового соединения 9 и уплотнительного кольца 8 устанавливается в бак с контролируемой жидкостью или в трубу, по которой прокачивается жидкость.

Жидкость через отверстия в корпусе 3 заполняет его внутреннюю полость, в которой размещены измеритель температуры 7 и магнитострикционный элемент 4.

(Б) - через витки электромагнитной катушки 6 пропускается постоянный ток, создающий постоянное магнитное поле, которое подмагничивает магнитострикционный элемента 4, создавая условия эффективной работы магнитострикционный элемента, т.е. максимального значения магнитострикции насыщения.

Одновременно через витки катушки 6 пропускается переменный ток с начальной частотой , который создает переменное магнитное поле, возбуждающее продольные упругие колебания магнитострикционного элемента 4.

Значение начальной частоты выбирается таким образом, чтобы при измерении максимального значения из диапазона контролируемой вязкости длина магнитострикционного элемента соответствовала длине возбуждаемой стоячей волны. При этом реализуется крепление магнитострикционного элемента в его узловой точке в корпусе 3 через демпфирующий узел 5.

(В) - отключается переменный ток, а магнитострикционный элемент 4 продолжает колебаться на собственной частоте, зависящей от вязкости жидкой среды, в которую помещен магнитострикционный элемент. Упругие колебания магнитострикционного элемента 4 генерируют в катушке 6 переменный ток, частота которого определяется частотой колебаний элемента 4.

Статья в тему

Сирена двухтональная сенсорная
Среди огромного разнообразия схемотехнических решений сирен, которые предлагает радиотехническая промышленность, особое место занимают недорогие сенсорные схемы дверных звонков, позволяющие на довольно простой и надёжной отечественной элементной базе реализовать функционально законче ...