Устройство для измерения плотности жидких сред

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »>935744

Ч

{61) Дополнительное х авт. свид-ву

{22)Заявлено 28. 10.80 (21) 2998066/18-25 (51)М. Кд.

G 01 N 9/18 с присоединением заявки М

ГнсударственныИ квмитет

{ 23 ) П р нори тет (53) УДК 532.14 (088. 8) Опубликовано 15, 06. 82. Бюллетень М 22 ао делан иэебретений и открытий

Дата опубликования описания 15.06.82

{72) Автор изобретения

В. Т. Пасиченко

Грозненское научно-производственное объединение

"Промавтоматика"

{? 1 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к измерению, физических величин, в частности плот. ности жидких сред, и может найти применение в схемах автоматического контроля плотности жидких продуктов.

Известен поплавковый плотномер, . в котором система механического воз действия на равновесие коромысла составлена из трех постоянных магнитов: один закреплен на противопо10 ложном относительно поплавка плече коромысла, а два других размещены в одной плоскости. При этом трансформаторный преобразователь перемещения выполнен в. виде двух малогабаритных трансформаторов с разомкнутой магнитной целью, установленных с противоположных сторон коромысла, сделанного из магнитного материала Г1).

Однако этот плотномер малонадежен из-за низкой вибропомехоустойчивости . Кроме того, как и другие пттотномеры с плавающими поплавками

2 он не обладает высокой чувствительностью при весьма малом изменении плотности контролируемой среды.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения плотности жидких сред, содер жащее корпус, поплавок, снабженный вертикально установленным немагнит- . ным стержнем, дифференциальный индукционный датчик, систему блочных тросов. Для увеличения чувствительности в узком диапазоне измеряемы-., плотностей на противоположном по отношению к поплавку конце троса подвешена катушка индуктивности с возможностью встречного перемещения относительно сердечника 2).

Однако это устройство характеризуется недостаточно высокой чувствительностью и точностью измерения плотности жидких сред. Первое объясняется тем, что равновесие поп лавка с сердечником и катушки, подвешенной на тросах, наступает рань935744

>0 . мощью немагнитного стержня 7 на где С!P

S45

55 ше из-за сил трения, возникающих в осях блоков. На точность измерения оказывает влияние смачивания контролируемой жидкостью тросов, т.е, силы поверхностного натяжения.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства и точности измерения плотности жидких сред.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем проточный корпус, поплавок, снабженный вертикально установленным нема гнитным стержнем, дифференциальный индукционный датчик, систему блочных тросов, на верхнем конце немагнитного стержня закреплена катушка дифференциального индукционного датчика, а ее сердечник посредством системы блочных тросов подвешен на катушке. датчика.

Сердечник практически в 20-30 раз легче катушки индуктивности. Следовательно, сила N нормального давления ролика на ось блока от веса сердечника во столько же раз меньше, как и от веса катушки. Причем вес катушки в предложенном устройстве к тому же уравновешивается выталкивающей силой. Значит Е к — сила суxoro трения скольжения (или сухого трения качения 1-; ) значительно меньше, чем видно из формул к о к ч

N истинный коэффициент тре" ния; доба вочное давление, вызванное силами молекулярного притяжения; общая площадь всех областей непосредственно контакта между телами (осью и роликом); коэффициент трения качения; радиус шарика.

Кроме того, поскольку тросы не погружены в контролируемую среду, это уменьшает влияние на точность .измерения плотности сил поверхностью натяжения, которые зависят от колебаний температуры. В жидкости остается только стержень, несущии катушку индуктивности.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для измерения плотности жидких сред.

Устройство содержит корпус 1 со сливной воронкой 2 и крышку 3, закрепленную на ней с помощью соединения 4, Внутри крышки 3 размещена дифференциальная катушка индуктивности, состоящая иэ двух индукционных катушек 5 и 6, изолированных друг от друга, которая укреплена с попоплавке 8. С катушками 5 и 6 взаимодействует сердечник 9, подвешенный через траверсу 10 подвижно на тросах 11, перекинутых через роликовые блоки 12, смонтированные на крышке 3 по окружности через каждые

120 (один из блоков не показан ).

Противоположные концы тросов закреплены на катушке 5.

Для входа и выхода контролируемой среды в корпусе 1 предусмотрены соответственно патрубки 13 и 14. В целях исключения влияния турбулентности потока текучей среды на работу датчика мгновенной плотности (поплавка 8 ) внутри корпуса 1 установлена перфорированная перегородка 15.

Вес поплавка с катушкой выбирается таким, чтобы центр тяжести поплавка находился ниже точки при1 ложени я равноде и ст вующей всех сил, стремящихся вытолкнуть его из жидкости. При этом необходимо, чтобы сердечник находился симметрично так называемой "магнитной нейтрали" дифференциальной катушки. Данному положению сердечника относительно "магнитной нейтрали" должно соответствовать оптимальное значение плотности измеряемой среды.

Устройство работает, следующим образом.

Контролируемая жидкость поступает во входной патрубок 13. Переливаясь через края корпуса 1, она собирается в воронке 2, откуда удаляется через выходной патрубок 14.

В зависимости от значения плотности жидкости поплавок 8 погружается или всплывает, что вызывает соответствующее перемещение дифференциальной катушки индуктивности и одновременно встречное ей перемещение сердечника 9, подвешенного подвижно с помощью тросов 1! на блоках t2. При взаимном перемеще <ии

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, Формула изобретения М 441475, кл. G 01 Ч 9/18, 1972 °

20 2. Авторское свидетельство СССР

Устройство для измерения . плотнос- И 614360, кл. G 01 Ч 9/18,1978 (проти жидких сред, содержащее проточ- тотип).

ВНИИПИ Заказ 4196/42

Тираж 887. Подписное а евювееюмееевеее °

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

5 9357 сердечника и катушки в обмотках катушек 5 и 6 наводится ЭДС, пропорциональная их ходу. Полученное значение ЭДС измеряется вторичным прибором, а в системах технологичес- s кого контроля используется как информационный или управляющий сигнал.

Предлагаемое устройство в различных производствах позволяет улучвить метрологические характеристики 10 автоматической системы управления.

Это дает возможность вести технологический процесс в оптимальных режимах, что, в свою очередь, повышает качество изготовляемой npo" 1$ дукции. йый корпус, поплавок, снабженный вертикально установленным немагнитным стержнем, дифференциальный индукционный датчик, систему блочных тросов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, на верхнем конце немагнитного стержня закреплена катушка дифференциального индукционного датчика, а ее

В сердечник посредством системы блочных тросов подвешен на катушке датчика.