CS235212B1 - Probe of ultrasonic viscosimeter with torsional resonator - Google Patents

Description

235212 η li

Vynález sa týká sondy ultrazvukového vis-kozimetru s torzným rezonátorom budenýmk torzným kmitom toroidnou cievkou.

Doteraz známe ultrazvukové torzné rezo-nátory pre kontinuálně meranie viskozitypozostávajú z polvlnového rezonátora, kto-rý je v střede upevněný tak, že jeden volnýkoniec je v styku s meranou kvapalinou adruhý slúži na budenie a snímanie kmitovrezonátora. Ďalšie riešenie spočívá v upev-nění torzného rezonátora v dvoch uzlovýchrovinách, ktorého jedna koncová časť sa po-nára do meranej kvapaliny a na druhej kon-covej časti sa snímajú torzné kmity. Inýtorzný rezonátor má dížku rovnu polvlnealebo násobku polvlny torzných kmitov vdanom materiáli, je upevněný v jednom uzlea budený tangenciálně upevněným ultrazvu-kovým pozdlžne kmitajúcim meničom v kmit-ni, pričom snímací měnič je taktiež tange-ciálne upevněný a posunutý o 180° oprotibudiacemu měničů.

Nevýhodou uvedených riešení je relativnénízké výstupné napatie na snímacej cievkev dósledku snímania torzných kmitov mimouzlovej roviny.

Technický problém rieši a uvedené nevý-hody odstraňuje sonda ultrazvukového vis-kozimetra- s torzným rezonátorom pozostá-vajúcim z torznej tyče o dížke 1 = —|—. n, kde n je celé kladné číslo, pre ktoré platíη > 1 a λ je vlnová dížka torznej vlny šíria-cej sa v torznej tyči, prechádzajúcej sníma-cou cievkou a toroidnou cievkou tvoriacouprimárné vinutie budiaceho transformátora,ktorého sekundárné vinutie je tvořené puz-drom a samotnou torznou týčou, ktorá jeupevněná v jednej uzlovej rovině k puzdrua ktorej časť prechádzajúca snímacou ciev-kou je z magnetostrikčného materiálu podlátohoto vynálezu, ktorého podstatou je, žetorzná tyč v mieste n uzlovej roviny pre-chádza cez snímaciu cievku, pričom puzdroje vodičom elektricky vodivo připojené vmieste pozdížnej osi k hornému konců torz-nej tyče.

Podstatou je tiež to, že snímacia cievka jepřipojená cez primárné vinutie oddelovacie-ho transformátora na prúdový magnetizačnýzdroj.

Použitím sondy ultrazvukového viskozime-tra s torzným rezonátorom podfa vynálezusa dosiahne snímanie torzných kmitov v ob-lasti uzlovej roviny, čím sa niekofkonásobne zvýši napatie na snímacej cievke oprotiiným častiam torzného rezonátora a použi-tím magnetostrikčného materiálu pre torznútyč len v mieste jej přechodu snímacou ciev-kou sa dosiahne úspory špeciálneho magne-tostrikčného materiálu.

Na pripojenom výkrese je znázorněné v ře-ze příkladné prevedenie sondy ultrazvukové-ho viskozimetra s torzným rezonátorom.

Sonda ultrazvukového viskozimetra s torz-ným rezonátorom pozostáva z kmitajúcejtorznej tyče 1 o dížke 1 = —— . n, kde n je celé kladné číslo, pre ktoré platí η > 1 aλ je vlnová dížka torznej vlny širiacej sa vtorznej tyči. Torzná tyč 1 je zložená z růz-ných materiálov. V mieste prvej uzlovej ro-viny 2 je spojená s puzdrom 5, v mieste nuzlovej roviny 3, kde prechádza cez sníma-ciu cievku 4 je časť torznej tyče 1 z magne-tostrikčného materiálu. Torzná tyč 1 spolus puzdrom 5 a vodičom 6 tvoria sekundárnýzávit budiaceho transformátora 8. Puzdro 5je elektricky vodivo připojené v mieste po-zdížnej osi k hornému konců 7 torznej tyče1. Snímacia cievka 4 je připojená cez pri-márné vinutie oddefovacieho transformáto-ra 9 na prúdový magnetizačný zdroj 10.

Jednosměrným, alebo vysokofrekvenčnýmimpulzom sa cez budiaci transformátor 8vybudí prúdový vysokofrekvenčný impulzv torznej tyči 1. Pri přechode prúdu časťouz magnetostrikčného materiálu dochádzavplyvom kruhového magnetického pořa k vy-chýleniu torznej tyče 1 následkom magneto-strikcie. Po skončení budiaceho impulzutorzná tyč 1 dokmitáva na vlastnej rezonanč-nej frekvencii a tieto kmity sa snímajú sní-macou cievkou 4 v oblasti uzlovej roviny 3,kde vzniká najváčšie napatie v materiáli asúčasne dochádza k najvačšej zmene mag-netostrikcie v důsledku interakcie s pozdíž-nym magnetickým polom snímacej cievky 4vybudený prúdom z prúdového magnetizač-ného zdroja 10. Striedavé napatie na sníma-cej cievke 4 je úměrné amplitudě torznýchkmitov torznej tyče 1. Pri ponoření časti re-zonátora, ktorá vyčnieva z puzdra 5 do me-ranej kvapaliny nastáva zatlmenie kmitov,zodpovedajúce velkosti súčinu viskozity ahustoty kvapaliny. Oddělovací transformátor9 slúži k oddeleniu striedavého signálu zosnímacej cievky 4 a magnetizačného prúduz prúdového magnetizačného zdroja 10.

Claims (2)

1. 235212 PREDMKT

   1. Sonda ultrazvukového viskozimetru storzným rezonátorom pozostávajúcim z torz-nej tyče o dížke 1 = —|. n, prechádzajú- ce] snímacou cievkou a toroidnou cievkoutvoriacou primárné vinutie budiaceho trans-formátora, ktorého sekundárné vinutie jetvořené puzdrom a samotnou torznou týčou,ktorá je upevněná v jednej uzlovej roviněk puzdru a ktorej část prechádzajúca sníma-cou cievkou je z magnetostrikčného mate- vynAlezu riálu, vyznačujúca sa tým, že torzná tyč (1)v mieste n uzlovej roviny (3) preohádza cezsnímaciu cievku (4), pričom puzdro (5) jevodičom (6) elektricky vodivo připojené vmieste pozdížnej osi k hornému konců (7)torznej tyče (lj.
2. 2. Sonda podl'a bodu 1, vyznačujúca satým, že snímacia cievka (4) je připojená cezprimárné vinutie oddefovacieho transfor-mátora (9) na prúdový magnetizačný zdroj(10). 1 list výkresov