Устройство для измерения плотности жидких сред

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащее сосуд постоянного уровня, в днище которого расположен упругий элемент с жестким центром, закрепленный в полом корпусе, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности в игироком диапазоне измеряемых плотностей, на боковой стенке корпуса вьтолнена сквозная прорезь, в которую вставлена консольная пружина с тензорезисторами , один конец которой укреплен с возможностьювозвратно-поступательного перемещения снаружи корпуса , а другой конец связан с жестким центром упругого элемента посредством размещенного в корпусе опорного элемента, взаимодействующего с механизмом его поджатия. 2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что жесткий центр упругого элемента вьтолнен в (Л виде ступенчатого поршня, перемещающегося возвратно-поступательно относительно упругого элемента в корпусе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1099246

ЗСЮ С 01 N 9/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602470/18-25 (22) 08.06.83 (46) 23.06.84. Бюп. № 23 (72) Н.А. Ретивов, В.Я. Шулькин, Г.А. Ухалкин и H.Т. Токбаев (71) Алма-Атинский филиал Джамбулского технологического института легкой и пищевой промышленности (53) 532.14 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 457008, кл. G 01 N 9/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 21 1136, кл. G 01 N 9/26, 1967 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащее сосуд постоянного уровня, в днище которого расположен упругий элемент с жестким центром, закрепленный в полом корпусе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности в широком диапазоне измеряемых плотностей, на боковой стенке корпуса выполнена сквозная прорезь, в которую вставлена консольная пружина с тензорезисторами, один конец которой укреплен с возможностью возвратно-поступательного перемещения снаружи корпуса, а другой конец связан с жестким центром упругого элемента посредством размещенного в корпусе опорного элемента, взаимодействующего с механизмом его поджатия.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что жесткий . центр упругого элемента выполнен в

-виде ступенчатого поршня, перемещающегося возвратно †поступатель относительно упругого элемента в корпусе °

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах для автоматического регулирования плотности растворов в химической и пищевой промышленности.

Известен плотномер для жидких сред, состоящий из нижнего и верхнего сильфонов, расположенных в жидкости и имеющих. на донышках жесткие цент- j10 ры, связанные стержнем заданной длины. Сильфоны соединены между собой жесткой перегородкой, одновременно являющейся несущей трубкой плотномера. Стержень соединен с тягой,ко торая через шарнир соединена с весовым рычагом преобразователя усилия, который может быть пневматическим, гидравлическим и электрическим. В перегородке для некоторых условий эксплуатации (высокие температуры) может быть выполнено отверстие и установлена трубка, связанная с атмосферой 1 1 ).

Недостатками плотиомера являются ненадежность в работе, значительная погрешность измерений, сложность настройки из-за наличия кинематических связей, выполненных в виде рычажной системы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является плотномер для жидких сред, содержащий сосуд постоянного уровня, в днище которого расположен упругий элемент с жестким центром, закрепленным в полом корпусе (23.

Недостатками плотномера являются невысокая чувствительность из-за сложности точного обеспечения про-тиводавления давлению столба жид40 кости в сосуде и низкая надежность в работе ввиду наличия соплового датчика перемещения центра упругого элемента.

Цель изобретения - повышение чувствительности в широком диапазоне измеряемых плотностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения плотности жидких сред, содержащем сосуд постоянного уровня, в днище которого расположен упругий элемент с жестким центром, закрепленный в полом корпусе, на боковой стенке корпуса выполнена сквозная прорезь, в которую вставлена консольная пружина с тензорезисторами,один конец которой укреплен с возмож1099246 2 ностью возвратно-поступательного перемещения снаружи корпуса, а другой конец связан с жестким центром упругого элемента посредством размещенного в корпусе опорного элемента, взаимодействующего с механизмом его поджатия.

Причем жесткий центр упругого элемента выполнен в виде ступенча-. того поршня, перемещающегося возвратно-поступательно относительно упругого элемента в корпусе.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрез, на фиг.2— разрез А-А на фиг.1 (момент расфиксации фиксатора).

Устройство состоит из полого корпуса 1, в боковой стенке которого выполнена сквозная прорезь 2, в которую вставлена консольная пружина

3 с наклеенными на ней тензорезис, торами 4 ° Одним концом консольная пружина 3 крепится с возможностью возвратно-поступательного перемещения снаружи корпуса 1 при помощи винтов 5. Другим же свободным концом консольная пружина 3 входит внутрь корпуса 1, где верхней плоскостью при помощи опорного элемента 6 (выполненного, например, Ь виде шарика) взаимодействует с жестким центром 7, выполненным в виде ступенчатого поршня, размещенного с возможностью возвратнопоступательного перемещения внутри корпуса 1. Нижним концом ступенчатый поршень взаимодействует.посредством опорного элемента 6 с верхней плоскостью свободного конца консольной пружины 3, а верхним с упругим элементом в виде-эластичной гофрированной мембраны 8, которая посредством фланца 9 прижата к верхнему торцу корпуса 1. Нижней плоскостью свободный конец консольной пружины

3 взаимодействует посредством опорного элемента 6 с механизмом 10 принудительного поджатия. Он вьйтолнен в виде поршня, размещенного с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса 1.

Снизу поршень подпружинивается к опорному элементу 6 нижней плоскости консольной пружины 3 посредством пружины 11, прижимной мерной шайбы

12, нажимного болта 13, крышки 14, прикрученной жестко к торцу корпуса

1. В верхней части поршня выполнены эллипсовидное отверстие, размещенное

1099246

3 перпендикулярно оси поршня, и две симметричные выборки. В отверстии и выборках размещен фиксатор. Фиксатор состоит из валика 15, который проходит червз эллипсовидное отверстие поршня механизма 10 принудительного поджатия и размещен с возможностью вращения в стенках корпуса 1. На валике в местах, близлежащих к стенкам цилиндрического отверстия корпуса 1, симметрично закреплены кулачки 16, причем сами кулачки входят в выборки верхнего торца поршня механизма 10 поджатия.

Разворот кулачков 16 производят ручкой 17,жестко закрепленной на валике

15. Снизу в нижней части-корпуса

1 выполнена прорезь 18, сообщающаяся с внутренней полостью корпуса 1. Указательная стрелка 19 крепится к мерной шайбе 12, проходит через прорезь .

18 к тарировочной шкале -20, показывающей усилие затяжки пружины 11.

Корпус 1 крепится посредством фланца 9 к емкости 21, в которую залита контролируемая по плотности жидкость 22.

Устройство работает следующим образом.

Устройство за фланец 9. герметично крепится к емкости 21. Далее производят поджим механизма 10 принудительного поджатия к опорному элементу 6 свободного конца консольной пружины 3 с помощью пружины 11, прижимной мерной шайбы 12 и нажимного болта 13. Прижим производят до тех пор, пока указательная стрелка 19 мерной шайбы 12 не дойдет до

4 значения требуемой затяжки по тарировочной шкале 20, соответствующей давлению столба контролируемой жидкости 22 требуемой плотности. При этом кулачки 16 фиксатора фиксируют поршень механизма 10 от смещения вверх. Далее наливают в емкость

21 контролируемую по плотности жид" кость 22. Столб контролируемой що жидкости давит на упругий элемент 8 и, следовательно, на поршень 7.

Разворачивая sa ручку 17 через валик 15 кулачки 16, расфиксируют поршень механизма 10. Так как давление столба контролируемой жидкости на упругий элемент 8 и усилие затяжки пружины 11 подобраны одинаковыми, то консольная пружина 3 не перегибается, а тензорезисторы 4 показывают на вторичном приборе (не показан) ноль отсчета. В случае нарушения плотности контролируемой жид- кости равновесие консольной пружины

3 с наклеенными на ней тензореэисторами 4 нарушается, пружина 3 начинает изгибаться. Возникший при этом электрический сигнал, пропорциональный упругой деформации консольной пружины 3, подается на усилитель (не показан) и вторичный прибор. !

Устройство обладает высокой чувствительностью эа счет обеспечения возможности создания противодавления давлению столба контролируемых жидких сред в любых пределах, а также за счет повышенной чувствительности сопрягаемых с упругим элементом механизмов.

1099246

8 7

Фиг. 2

ВНКИДК Заказ 4364/36 Ти >аж 823 Попписное

Филиал HEI Потеет, г. Уигород,ул.Проектное, 4