Плотномер жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения плотности жидкостей. Цель изобретения - повышение точности измерения плотности. Для этого плотномер жид,кости содержит емкость 1 с отверстиями напуска 2 и слива 3 исследуемой жидкости, ограничитель 4 хода, поплавок 5 с установленным в нем ферромагнитным телом 6 и преобразователь 7 перемеще ния в напряжение. Последний содержит шторку 8, источник 9 излучения, фоторезистор 10, резистор 11, источники 12 и 13 постоянного напряжения, нуль-орган 15, повторитель 16, интегратор 17, сумматор 18, генератор 19 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 20, электромагнит 21, эле - с мент И 22, генератор 23 импульсов (Л и счетчик 24 импульсов. Шторка 8 свя зана с поплавком 5 с помощью штока 14, а выход преобразователя 7 перемещения в напряжение подключен к вхо дам нуль-органа 15, повторителя 16 и интегратора 17. 1 з.п.ф-лы, 1 шт. K ел N9 О) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1275268 А1 цц 1 G 01 N 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3898169/24-24 (22) 16.05.85 (46) 07.12.86. Бюл. N- 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических, веществ

"@PEA 1 (72) Г.А.Андрианов, В.В.Доронин и В.С.Дунаев (53)- 532.14(088.8) (56) Заявка Японии № 56-19910, кл, G 01 N 2)/59, )981.

Авторское свидетельство СССР № 1081469, кл. G 01 N 9/26, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 651230, кл. G 01 N 9/22, 1977 ° (54) IIJIOTHOMFP ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения плотности жидкостей. Цель изобретения — повышение точности измерения плотности.

Для этого плотномер жидкости содержит емкость 1 с отверстиями напуска

2 и слива 3 исследуемой жидкости, ограничитель 4 хода, поплавок 5 с установленным в нем ферромагнитным телом 6 и преобразователь 7 перемещения в напряжение. Последний содержит шторку 8, источник 9 излучения, фоторезистор 10, резистор ll, источники 12 и 13 постоянного напряжения, нуль-орган 15, повторитель 16, интегратор 17, сумматор 18, генератор

19 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 20, электромагнит 21, элемент И 22, генератор 23 импульсов и счетчик 24 импульсов. Пторка 8 связана с поплавком 5 с помощью штока

14, а выход преобразователя 7 перемещения в напряжение подключен к входам нуль-органа 15, повторителя 16 и интегратора 17. ) з.п.ф-лы, 1 ил.

1275268 зовано для определения плотности жидкостей.

Цель изобретения — повышение точности плотномера.

На чертеже показана структурная схема плотномера.

Плотномер содержит емкость 1 с отверстиями напуска 2 и слива 3 ис- 10 следуемой жидкости, .ограничитель 4 хода, поплавок 5 с установленным в нем ферромагнтлтным телом 6 и преобразователь 7 перемещения в напряжение, содержащий шторку 8, источник 15

9 излучения, фоторезистор 10, резистор ll, источник 12 постоянного напряжения положительной полярности, источник 13 постоянного напряжения отрицательной полярности. Шторка 8 20 связана с поплавком 5 с помощью штока 14. Выход преобразователя 7 перемещения в напряжение подключен к нульоргану 15, повторителю 16 и интегратору 17. Плотномер содержит также сумматор 18, генератор 19 линейно изменяющегося наг ряжения, компаратор

20, эттектромагнит 21, элемент И 22, генератор 23 импульсов и счетчик 24 импульсов. ЗО

Плотномер жидкости работает следующим образом.

При заполнении емкости 1 исследуемой жидкостью в начальный мсмент поплавок 5 занимает крайнее верхнее по- 35 ложение, задаваемое ограничителем 4 хода. При этом поплавок 5 полностью погружен в исследуемую жидкость, а шторка 8 полностью перекрывает световой луч источника 9 излучения. Поэто- 40 му фоторезистор !О имеет большое омическое сопротивление, а на выходе делителя 12 — высокий потенциал напряжения, который через повторитель 16 и интегратор 17 формирует на выходе сумматора 18,высокий потенциал, на выходе компаратора 20 формируются прямоугольные импульсы напряжения, длительность которых пропорциональна амплитуде сигнала на вьгходе сумматора 18; а частота следования равна частоте импульсов генератора 19 линейно изменяющегося напряжения.

И Формула изобретения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь

С поступлением прямоугольных импульсов с выхода компаратора.20 на электромагнит 21 последний начинает притягивать ферромагнитное тело 6.

При этом поплавок 5 начинает погружаться и вместе с ним начинает опускаться шторка 8. По мере опускания шторки 8 увеличивается поток света от источника 9 излучения, вызывая уменьшение. омического сопротивления фоторезистора 10„ что приводит к уменьшению потенциала на выходе делителя 12 напряжения и соответствующему уменьшению длительности прямоугольных импульсов на выходе компара-. тора 20. Поэтому пропорционально уменьшится сила притяжения ферромагнитного тела 6 с электромагнитом 21.

Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока выталкивающая сила жидкости, действующая на поплавок 5, не уравновесится притягивающей силой электромагнита 21. При этом потенциал на выходе сумматора 18 будет определяться практически выходным сигналом интегратора 17, который необходим для компенсации сигнала разбаланса, а все устройство будет находиться в динамическом равновесии.

С наступлением динамического равновесия начинается процесс измерения и отсчета плотности жидкости следующим образом. При установлении на выходе делителя 12 напряжения потенциала, близкого к нулю, на выходе нульоргана 15 сформируется логическая

"1", которая совместно с выходным сигналом компаратора 20 откроет элемент И 22 для прохождения импульсов с генератора 23 импульсов на счетчик

24 импульсов. Так как длительность импульсов с выхода компаратора пропорциональна плотности жидкости, то показания счетчика 24 импульсов будут пропорциональны плотности жидкости. Для экспериментальной проверки плотномера использовались глицерин, вода и этиловый спирт. При этом соответственно для каждой из жидкостей получены следующие погрешности, % . + 0,06; +0,1; +0,1. Все измерения пр оводилис ь в т ермо ст а тир ов а ни ом объеме.

Таким образом, изобретение позволяет достичь точности измерения не хуже 0,1Х, а нелинейность 0,2-0,3Х, причем значение плотности жидкости отсчитывается в цифровой форме.

1. Плотномер жидкости, содержащий поплавок„ емкость с ограничителем

1275268

Составитель В. Прямицын

Редактор А. Козориэ Техред Л.Олейник Корректор Е Сирохман

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6552/32

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,,ул. Проектная, 4 хода поплавка и отверстиями напуска и слива исследуемой жидкости, электромагнит, установленный на дне емкости с внешней стороны, преобразователь перемещения в напряжение и последова- тельно включенные генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности плотномера, в него введены ферромагнитное тело, установленное на дне поплавка, нульорган, подключенный выходом к второ,му входу элемента И, последовательно включенные повторитель, сумматор и компаратор, подключенный к входу электромагнита и третьему входу элемента И, интегратор, подключенный выходом к второму входу сумматора, и генератор линейно изменяющегося напряжения, подключенный выходом к вто- 0 рому входу компаратора, вход преобраэователя перемещения в напряжение связан посредством штока с поплавком, а выход преобразователя перемещения в напряжение — с входами нульоргана, повторителя и интегратора соответственно.

2. Плотномер по п.1, о т л н ч аю шийся тем, что преобразователь перемещения в напряжение содержит два источника разнополярного напряжения, резистор, фоторезистор, источник излучения и шторку, размещенную между фотореэистором и источником излучения, причем одни выводы резистора и фоторезистора подключены к выходам источников постоянного напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, а другие выводы объединены и являются выходом преобразователя перемещения в напряжение.