МКИ: G 01 N 11/12
ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ СИСТЕМ
НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ В ПРОЦЕССЕ ИХ ПРОИЗВОДСТВА
Полезная модель относится к системам непрерывного измерения вязкости жидких сред в трубопроводах, преимущественно в трубопроводах промышленных установок производства жидкостей.
Известен вискозиметр, реализующий способ определения вязкости жидких сред в трубопроводах, основанный на решении стационарной задачи ламинарного течения вязкой жидкости в сужающем устройстве трубопровода (Гольцов А.С., Шевченко В.Г., Петров В.П., Дворецкий А.А. Способ определения вязкости жидких сред в трубопроводах // Патент РФ на изобретение № 2065146. - Бюл. № 22, 1996).
Этот вискозиметр содержит термостатированный трубопровод с сужающим устройством, систему подготовки и подачи теплоносителя в теплообменник, насос регулируемой производительности, расходомер, датчик потерь давления в сужающем устройстве, термометр и контроллер, содержащий регулятор расхода жидкости, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) и блок визуализации и вывода результатов вычислений. Сужающее устройство выполнено в виде горизонтального участка цилиндрической трубы, соединенной с трубопроводом с помощью конфузора и диффузора. ЦВУ выполнен в виде нелинейного преобразователя, входы которого соединены с выходами расходомера, термометра и датчика потерь давления. Выход ЦВУ соединен с входом блока вывода и визуализации результатов вычислений.
Анализируемую жидкость прокачивают через термостатированное сужающее устройство трубопровода и измеряют текущие значения потерь давления в сужающем устройстве, расхода и температуры жидкости. Вязкость жидкости при рабочей температуре вычисляют по формуле, полученной из уравнения ламинарного течения вязкой жидкости в сужающем устройстве трубопровода в стационарном режиме. Эта математическая модель течения вязкой жидкости содержит в качестве параметра плотность анализируемой жидкости, которая должна быть известна и неизвестные другие параметры. Неизвестные параметры математической модели определяют индивидуальной калибровкой вискозиметра на специальном стенде с использованием эталонных жидкостей с известной вязкостью.
Основной недостаток такого вискозиметра состоит в том, что он предназначен для определения вязкости жидкостей с известной плотностью. Однако в процессе производства жидкостей (например, жидких нефтепродуктов, расплавов полимеров и др.) их плотность может существенно изменяться неконтролируемым образом. Это приводит к появлению неконтролируемой погрешности определения вязкости этим вискозиметром.
Техническим результатом заявленной полезной модели является уменьшение погрешности определения вязкости жидкостей с изменяющейся неконтролируемым образом плотностью, преимущественно в трубопроводах промышленных установок производства этих жидкостей.
Технический результат достигают за счет: изменения по периодическому закону расхода жидкости через сужающее устройство; использования динамической модели течения вязкой жидкости через сужающее устройство, содержащей в качестве параметров кинематическую вязкость и плотность исследуемой жидкости; вычисления оценок текущих значений кинематической вязкости, плотности и расхода с помощью рекуррентного алгоритма метода наименьших квадратов (МНК), минимизирующего сигнал рассогласования между оценками расхода и их измеренными значениями. В результате уменьшается погрешность определения вязкости, так как в алгоритме вычисления вязкости учитывают изменение плотности жидкости в процессе ее производства.
Сущность полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного технического результата, которая включает:
а) признаки, совпадающие с признаками прототипа:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.