Поплавковый плотномер жидкости

 

ПОПЛАВКОВЫЙ ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ , содержащий тонущий в жидкости поплавок, жестко связанный с дистанционным преобразователем перемещения и с противодействующим устройством, термосопротивление, погрз жаемое в контролируемую жидкость, включенное в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста, о тличаю .щийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, плотномер снабжен тремя резисторами, первый из которых включен последовательно в об . мотку цепи питания дистанционного преобразователя перемещения, второй параллельно термосопротивлёнию, а третий - последовательнов цепь параллельно соединенных второго резистора и термосопротивления и в одно из плеч автоматического электронного (Л уравновешенного моста, индикаторная диагональ которого соединена с вто,- ричной обмоткой дистанционного пре образователя перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (51)4 С 01 N 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3571824/24-25 (-22) 01.04.83 (46) 30.09.85. Бюл. Р 36 (72) И.П. Глыбин и В.И. Глыбич (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (53) 532. 14(088.8) (56) Глыбин И.П..Автоматические плотномеры. Киев, "Техника" 1965, с. 195, 210.

Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности . M. Пищевая промышленность, 1975, с. 36. (54) (57) ПОПЛАВКОВЫЙ IIJIOTHOMEP ЖИДКОСТИ, содержащий тонущий в жидкости поплавок, жестко связанный с дистанционным преобразователем перемещения и с противодействующим устройством, термосопротивление, погружаемое в контролируемую жидкость, включенное в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, плотномер снабжен тремя резисторами, первый из которых включен последовательно в обмотку цепи питания дистанционного преобразователя перемещения, второйпараллельно термосопротивлению, а третий — последовательно.в цепь параллельно соединенных второго резистора и термосопротивления и .в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста, индикаторная диагональ которого соединена с вто.— ричной обмоткой дистанционного преобразователя перемещения.

1 1 1823

Изобретение относится к приборам для измерения и регулирования плотности жидких сред. и может. быть использовано в различных отраслях промышленности. 5

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение стоимости плотномера за счет обеспечения возможности совмещения функций термокомпенсатора и вторичного прибора автоматическим 10 электронным уравновешенным мостом.

На фиг. 1 показан общий компановочный вид поплавкового плотномера жидкости с дистанционным преобразователем перемещения, противодействую-15 щим устройством типа рычажно-грузовых весов и вторичным прибором в виде автоматического электронного уравновешенного моста (типа КСИ), на фиг.2— электрическая схема плотномера с ди- 20 станционным преобразователем перемещения ферродинамического типа (ПФ) и автоматическим электронным уравновешенным мостом; на фиг. 3 — электрическая схема плотномера с дистан- 25 ционным преобразователем перемещения сельсинного типа (ПС), на ифг. 4 электрическая схема соединения плотномера с дифференциально-трансформаторным преобразователем перемещения (ПД) с пружинным уравновешивающим устройством и автоматическим электронным уравновешенным мостом.

Поплавковый плотномер жидкости состоит.из поплавка 1 (фиг. 1)., под- 35 вешенного с помощью троса 2 к правому плечу коромысла рычажных весов 3, к левому плечу подвещен груз 4 уравновешивающий поплавок при среднем значении плотности контролируемой 40 жидкости 5 в измерительном диапазоне.

К оси 6 призмы весов жестко прикреплен рычаг 7, расположенный к коромыслу весов 3 под углам 90 и несущий противодействующий груз 8. Ось при- 45 змы весов также жестко соединена с осью 9 рамки ферродинамического дистанционного преобразователя 10 или с осью ротора сельсинного дистанционного преобразователя ПС по бес- 50 секторной передаче при помощи П-образной скобы 11. К вторичному прибору типа автоматического электронного уравновешенного моста 12 подключены ферродинамический преобразователь перемещения ПФ (или сельсинный преобразователь ПС) 10. Термосопротивление 13 погружено в контро34 лируемую жидкость рядом с поплавком

1. Рычажная система весов и ферродинамический преобразователь перемещения (типа ПФ или ПС) размещены внутри корпуса 14 для защиты от механических повреждений. На тросе 2 жестко закреплен упор 15, который, упираясь в дно корпуса 14, предохраняет движущиеся части: рамку ферродинамического преобразователя или ротор сельсинного преобразователя и рычажные весы от черезмерных перегрузок со стороны поплавка 1, когда он находится в воздухе при отсутствии жидкости. При погруженном в жидкость поплавке 1 упор 15 не доходит до дна корпуса 14 и не создает препятствий нормальной работе плотномера.

При средней плотности жидкости о и ее температуре 20 С коромысло ве.— сов 3 находится в горизонтальном положении, а рычаг 7 расположен вертикально, т.е. уголь =О. Рамка 16 ферродинамического преобразователя (фиг. 2), состоящая из нескольких. витков, расположена горизонтально, и магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения 17, не пересекает ее витков, поэтому ЭДС в рамке 16 равна нулю. При этом стрелку 18 вторичного прибора устанавливают посредине шкалы при помощи сопротивления К, включенного ве второе плечо моста.

При отклонении плотности жидкости от ее среднего значения моменты, создаваемые подъемной силой поплавка

1, уравновешиваются моментами, создаваемыми грузом 8 (фиг. 1), а рамка 17 (фиг. 2) поворачивается на некоторый угол м . В рамке 17 индуцируется ЭДС, величина Е которой определяется уравнением где И вЂ” угловая частота питающего тока;

 — амплитудное значение индукции — активная длина провода рамки, пересекаемая магнитным потоком;

r — средний радиус рамки, и — число витков рамки; о — угол поворота рамки.

При постоянных значениях (0, В,1, к, и п величина индуцируемой ЭДС в

1182 рамке прямо пропорциональна ее углу поворота М, т. е.

Ер = "((2)

При повороте рамки 16 от горизонтальной оси (нейтрали) Hà +20 выходная ЭДС изменяется от Е „ц до. E

Фаза наводимой ЭДС изменяется на

180 при переходе рамки 16 через нейтраль. ЭДС.рамки 16 компенсируется напряжением небаланса с индика- 10 торной диагонали электронного автоматического моста, Разница между ЭДС рамки 16 и напряжением небаланса моста, вызванным изменением плотности жидкости, поступает на вход электрон- <5 ного усилителя 19, в котором усиливается и приходит в действие реверсивный двигатель 20. Реверсивный двигатель 20 перемещает ползунок реохорда

21 до момента компенсации. Одновремен 2О но реверсивный двигатель 20 перемещает стрелку 18 моста, шкала которого градуирована в единицах плото .. ности жидк о с ти при 20 С .

При неизменной концентрации кон- 25 тролируемой жидкости и при изменении ее температуры возникают температур ные изменения плотности, которые компенсируются дополнительным приростом напряжения небаланса моста, создаваемым температурными изменениями термосопротивления 13. Например, при постоянной концентрации контролируемой жидкости, но при увеличении ее температуры стрелка 18 без термокомпенсации переместилась бы к нижнему пределу шкалы на и делений за счет температурного уменьшения плотности.

В плотномере с термокомпенсацйей при этих же условиях стрелка 18 не перемещается, так как на этих же и делений она одновременно перемещалась в протиповоложном направлении (к верхнему пределу) в результате температурных увеличений сопротивления термосопротивления 13.

Плотномеры с применением сельсинного дистанционного преобразователя и дифференциально трансфОрматорнОгО 50 преобразователя работают аналогично, Методика согласования выходного сигнала дистанционного преобразова334 .1 теля и компенсационного напряжения автоматического электронного уравновешенного моста осуществляется следующим образом.

По значениям сопротивлений резисторов применяемого автоматического электронного уравновешенного моста, приведенным в его заводской инструкции определяют максимальное напряжение небаланса измерительной схемы моста при перемещений ползунка реохорда 21 от нижнего до верхнего предела шкалы. Максимальное значе= ние выходного сигнала дистанционного преобразователя используемого типа должно быть равно по величине максимальному значению напряжения небаланса автоматического электронного моста.

Определяют напряжение обмоток возбуждения используемого преобразователя или первичной обмотки для дифференциально-трансформаторного преобразователя по значению напряжения выходного сигнала преобразователя., равного по величине максимальному . напряжению небаланса автоматического электронного моста.

По расчетному значению напряжения обмотки возбуждения преобразователя перемещения, которое обычно меньше напряжения, подводимого к диагонали питания измерительной схемы автоматического электронного моста, определяют баластные сопротивления К (фиг. 2 и 3).

Определяют сопротивление резистора R< (фиг. 2,3 и 4), который последовательно включен с термосо- противлением R<, при котором стрелка 18 моста находится посредине шкалы, при этом подбирают резистор R< с температурным приростом сопротивпения меньшим, чем у. термосопротивпения 13 (фиг. 1) в интервале изменения температуры контролируемой жидкости °

Таким образом,обеспеченыпоказания плотности в данном измерительном диапазоне вне зависимости от температуры среды, т.е. на шкале показания приве дены к плотности среды при стандарт0 ной температуре 20 С.

-1182334

Фиг. f

1182334

1182334

Составитель Л. Свешникова

Техред А.Бабинец Корректор Е. Снрохман

Редактор В. Ковтун

Заказ 6095/39

Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4