Автоматический плотномер

 

Использование: пищевая, химическая, нефтяная и другие отрасли промышленности . Сущность изобретения: плотномер состоит из верхнего и нижнего мембранных блоков, заполненных эталонной жидкостью и соединенных трубкой, мембранного блока компенсации температуры и индукционной катушки с сердечником. ерхний мембранный блок выполнен из двух мембран и кулисы . Нижний мембранный блок содержит дифференциальный преодразователь.Кулиса соединена через дифференциальный преобразователь и штангу с сердечником .Индукционная катушка установлена в корпусе нижнего мембранного блока с возможностью перемещения и соединена с мембраной блока компенсации температуры . 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((1) (5!)5 G 01 N 9/26 (ОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь3

ОО

Ч .

GD

1 (21) 4805881/25 (22) 26,03.90 (46) 23,04.92. Бюл. N 15 (75) В.Е.Закревский и Е;С.Закревский (53) 531,756 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 450095; кл..G 01 N 9/26, 1972.

Авторское свидетельство СССР й. 157554, G 01 N 9/14, 1964. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР (57) Использование; пищевая, химическая, нефтяная и другие отрасли. промышленности. Сущность изобретения: плотномер состоит из верхнего и нижнего мембранных

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в пищевой, химической, нефтяной промышленности и других отраслях, где измеряется плотность жидкости и газа.

Известен плотномер для измерения плотности газов, измерительная система которого состоит из стеклянного поплавка, заполненного эталонным газом и установленного на призмах .

Недостатки этого плотномера — ненадежная конструкция, отсутствие поправки на возникающие погрешности, чувствительность к вибрациям и колебаниям потока контролируемого газа. блоков, заполненных эталонной жидкостью и соединенных трубкой, мембранного блока компенсации температуры и индукционной катушки с сердечником. верхний мембранный блок выполнен из двух мембран и кулисы. Нижний мембранный блок содержит дифференциальный преодразователь. Кулиса соединена через дифференциальный преобразователь и штангу с сердечником.Индукционная катушка установлена в корпусе нижнего мембранного блока с воэможностью перемещения и соединена с мембраной блока компенсации температуры.1 з.п.ф-лы, 5 ил, Наиболее близким к предлагаемому является плотномер, состоящий из цилиндрического корпуса, в котором размещена измерительная система. Жидкость в корпус поступает и уходит из него в один и тот же трубопровод за счет разности давлений, создаваемой дросселем, установленным в технологическом трубопроводе. Измерительная система плотномера выполнена из двух мембранных блоков, полости которых соединены трубкой и заполнены эталонной жидкостью. Преобразователь перемещения мембраны в значение плотности находится на крышке плотномера .

Недостатком этого устройства является невозможность измерения плотности сред, находящихся под давлением и разрежени1728723 жидкости и газа к нормальным условиям 55 устройство содер>кит герметичную систему

31, заполненную через винт 32 толуолом или ксилолом, и крышку 33, закрепленную нэ корпусе 4. С внутренней стороны герметичной системы 31 имеется мембрана 34, ем, поскольку преобразователь находится под атмосферным давлением, Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений.

На фиг. 1 показан плотномер, общий вид; нэ фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг.

3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — плотномер, общий вид; на фиг. 5 — узел! на фиг. 4.

Автоматический плотномер состоит из двух мембранных блоков: верхнего разделительного и нижнего измерительного. Разделительный блок состоит из корпуса 1, в котором фланцами 2 зажаты мембраны 3.

Измерительный блок собран в корпусе 4, к которому флэнцем 5 присоединена мембрана 6. За мембраной 6 находится преобразователь сигнала в измеряемую величину, который состоит из индукционной катушки

7, установленной в стакане 8 и закрытой крышкой 9. Стакан 8 имеет две направляющие 10, с помощью которых он перемещается в пазах корпуса 4, К мембране 6 с помощью тяги крепится сердечник 11. Для регулирования пределов измерения име, отся пружина 12 и винт 13. Корпус 1 и корпус

4 соединены между собой телескопической трубой, которая состоит из трубы 14, жестко соединенной с камерой 4, и трубы 15, жестко соединенной с камерой 1, Для раздвижения телескопической трубы применяется зубчатая рейка 16, закрепленная одним концом на корпусе 1, а другой конец прикреплен к кольцу 17, которое свободно перемещается по трубе 14, Рейка 16 находится в зацеплении с шестерней 18, которая с помощью кронштейна 19 крепится на трубе 14. Для вращения шестерни 18 имеются рукоятка 20 и фиксирующая гайка 2 1, которой шестерня 18 фиксируется после выбора длины телескопической трубы.

Уплотнение труб производится с .помощью сэльникового уплотнения, состоящего из втулки 22, крышки 23 и сальника 24, Для выбора пределов измерения плотности имеется шкала 25, укрепленная на трубе 14, а на кольце 17 размещен указатель 26. На камере 1 с помощью кронштейна 27 установлена емкость 28, которая краном 29 сообщается с внутренней полостью плотномера. В емкости 28 имеется пробка

30 для заполнения всей системы эталонной жидкостью.

Для приведения значений плотности

50 которая крепится- к крышке стакана 8, Для регулирования пределов вносимых поправок нэ изменение температуры имеются пру>кина 35 и винт 36. В корпусе 4 имеется сальниковая втулка 37, через которую выводятся провода индукционной катушки 7.

Для устранения отрицательного давления эталонной жидкости, возникающего от расширения ее при нагревании контролируемой средой, применена система компенсации, которая состоит из кулисы 38, закрепленной на двух мембранах 3. Положение и ход кулисы 38 регулируются винтом

39. Верхний шарнир кулисы 38 с помощью подвески 40 подвешен на кронштейне 41, а к нижним планкам кулисы 38 шарнирнб кре.пится нижняя подвеска 42, которая служит для регулирования величины перемещения ролика 43. Через ролик 43 перекинут тросик

44, к концу которого подвешен груз 45. Обе ветви тросика 44 разделены перегородкой

46, установленной в трубке 15, Второй конец тросика 44 крепится к диску 47. который поворачивается на шлицевой втулке 48, последняя в свою очередь скользит по шлицевому валику 49, к которому крепится тяга сердечника 11, второй конец валика 49 имеет резьбу для перемещения по тяге 50. На тяге 50 установлена планка 51.

Шлицевая втулка 48 и диск 47 подпружинены пружиной 52, которая установлена на шлицевой втулке 48 и фиксируется фланцем 53. Пружина 52 держит в зацеплении шлицевую втулку 48 и диск 47 с помощью фрикционного зацепления 54, Перемещение.втулки 49 осуществляется штангой 55, закрепленной с помощью кронштейна 56 на торце стакана 8.

Штанга 55 состоит из двух частей. Длина штанги регулируется при помощи резьбы и контргайки. Другой конец штанги 55 имеет галтель для сопряжения со шлицевой втулкой 48. Крутящий момент для поворота втулки 48 в момент отпускания кулисой 38 тросика 44 обеспечивается грузом 57, Для выведения из зацепления шлицевой втулки

48 с диском 47 служит регулируемый упор

58.

Конец тросика 44 с натягивающим грузом 45 закрепляется в трубе 15 и проходит через отверстие зажима 59 с гайкой 60.

Внутри зажима 59 перемещается пробка 61, установленная шарнирно на винте 62. Для герметичности зажим имеет сальник 63 с . втулкой 64. Для слива эталонной жидкости иэ плотномера имеется пробка 65.

Автоматический плотномер работает следующим образом, Столб контролируемой жидкости или газа давит на мембраны 3 и 6. С другой сторо1728723 браны 6 не нарушается

25

35 лонной жидкости все мембраны соединены 40

50 ны на мембрану 6 давит тот же столб, что и на мембрану 3, и столб эталонной жидкости, который только по высоте равен столбу контролируемой жидкости, а по удельному весу он легче, Удельный вес эталонной жидкости выбирается меньшим минимального удельного веса контролируемой. жидкости. Мембрана 6 под, весом с1олба контролируемой среды перемещает сердечник 11 внутри индукционной катушки, меняя ее индуктивность и тем самым определяя значение плотности. Для расширения пределов. измерения применяется пружина 12, максимальная жесткость которой с помощью винта 13 настраивается на максимальную плотность контролируемой среды. При изменении температуры контролируемой среды вес столбов изменяется пропорционально их удельным весам, Поэтому равновесие мем=

Эталонная жидкость, заключенная между блоками и мембранами, при изменении температуры меняет свой объем. Для компенсации этих изменений предусмотрены две мембраны 3, площадь которых в два раза больше площади мембраны 6, поэтому компенсация расширения э:галонной жидкости происходит за счет прогиба мембраны 3. С помощью пружины 35 и винта 36 подбираются пределы компенсации температуры, Мембраны 3 воспринимают два давления. Это давление перемещающейся эталонной жидкости, которое создает мембрана 6 под действием меняющейся плотности контролируемой среды, и давление, возникающее от расширения эталонной жидкости при ее нагревании контролируемой средой. Для компенсации давления от расширения этагибкой связью. Сигнал от перемещения мембраны 34 узла 31 температурной компенсации с помощью штанги 55 вводится в систему компенсации давления. Кулиса 38 меняет свое положение. Штанга 55 выводит и вводит в зацепление шлицевую втулку 49 и диск 47. С помощью пружины 52 втулка 48 и диск 47 находятся в.зацеплении, касаясь упора 58, диск 47 выводится из,зацепления с втулкой 48. При возникновении давления в разделительной камере мембраны 3 выгибаются наружу и растягивают кулису 38, 5

1.0

15 нижние планки которой поднимаются и поднимают подвеску 42 с роликом 43.

Поскольку конец тросика 44 с натягивающим грузом 45 защемлен, другой ко ец тросика 44, перекинутый через ролик 43, приподнимает груз 57 и одновременно позволяет диску 47 повернуться на определенный угол, Если давление в разделительной камере на мембраны 3 уменьшатся, то мембраны 3 вогнутся, а нижние планки кулисы 38 опустятся. Подвеска 42 с роликом

43 тоже опустится, тросик 44, отпуская груз

57. позволяет диску 47 повернуться в другую сторону.

Для расширения диапазона измерения перед установкой плотномера в емкость или трубопровод раздвигают его камеры. Для этого отпускают фиксирующую гайку 21 и с помощью рукоятки 20 вращают шестерню

18,. которая перемещает зубчатую рейку 16.

Вместе с рейкой перемещается труба 15, перемещая камеру 1. Таким образом меняется расстояние между камерами 1 и 4.

Формула изобретения . 1, Автоматический плотномер, содержащий систему иэ верхнего и нижнего мембранных блоков, полости которых, соединены. трубкой и заполнены эталонной жидкостью, и блок регистрации,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительно содержит мембранный блок компенсации температуры, индукционную катушку с сердечником и штангу, верхний мембранный блок выполнен из двух мембран и кулисы, соединенной с мембранами, нижний мембранный блок дополнительно содержит дифференциальный преобразователь, соединенный с мембраной, при этом кулиса соединена через дифференциальный преобразователь и штангу с сердечником, индукционная катушка установлена в корпусе нижнего мембранного блока с возможно- . стью перемещения и соединена с мембраной блока компенсации температуры, а штанга выполнена с возможностью изменения своей длины.

2. Плотномер по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью расширения диапазона измерений, трубка, соединяющая мембран-. ные блоки, выполнена с возможностью изменения расстояния между блоками.

1728723

1728723

Фиг. 2

1728723

Составитель С.Клешня

Техред M.Mîðãåíòàë

КорректоР М.Максимишинец

Редактор АМотыль

Заказ 1402- Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

2»

15

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101