Плотномер жидкости поплавкового типа Советский патент 1983 года по МПК G01N9/04 

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборамS а именно к плотномерам поплавкового типа и может найти применение в системах автоматизации промышленных технологических процессов в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслугх промышленности.

Известен поплавковый плотномер который содержит проточную камеру с расположенными в ней поплавком, пневмосиловой преобразователь и рычажнуга систет-ту, содержащую противовесы и балансировочные грузы IJ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является плотномер содержшций корпус в виде проточной камеры с выходным и яходяыми коллектора -п-, чувствительяь Й элемент в виде поплавка с силь фонами5 заполненного компенсаииоиной )ки;а,костью, устройство преобразования усилия в выходной сигнал (пневмосиловой преобразоватглъ и рычаясчую систему 3 имеющую противо аес и балансироночш,1е грузы r2j ,

Однако у плотномера недостаточно высокая виброустойчивость прибора, значительные габариты и масса.

вкброустойчивость плотномера обусловлена большой массой погшавка,, вся полость которого заполнена компенсап тонной жидкостыо. Та-кой поплавок тонет в контролируемой жидкости и для пояп;ержания его наплаву в рычажной системе плотномера имеется противовес с противоположной от поплавка стороны опоры вращения рычажной cиcтe 5ьь Кроме того масса рычажной системы плотномера увеличивается, еще и за счет балансировочных грузов, введенных в нее для настройки нуля прибора при переходе на контролирование другой жикости :,с новой плотностью) . При воздействии на плотномер виброперегрузок подвижные массы рычажной систем последнего приобретают различньге ускорения, так как находятся в различных условиях; поплавок находится в контролируемой жидкости и демпфируется ею, в то время, как противовесы и балансировочные грузы окружены воздухом, демпфир5ющее воздействие которого практически равно нули. Это приводит к возникновению динамического дисб шанса рычажной системы плотномера и значительной погрешности последнего при воздей52930Z

ствии вибрации. Кроме того, недостаточно высокая виброустойчивость плотномера объясняется недостаточной жёсткостью корпусаS который сое5 динен с выходным коллектором лишь двумя переходными трубками. Наличие больгпих противовесов и балансировочнгзос грузов увеличивают габариты и массу иззестного плотномера.

10 Цель изобретения - улучшение метрологических характеристик прибора и обеспечение его габаритно-весовых параметров компактностн.

Поставленная цель достигается

5 тем, что выходной коллектор совмещен с корпусомJ противовес и балансировочные грузы.расположены в дополнительно образованной в поплавке ПОЛОСТИ; соединенной с его торцовыми

20 поверхностями телескопическими патрубх ами,

На фиг, 1 представлена принципи.альная кинематическая схема предлагаемого плотномераj на фиг.2 - то

25 itej продольный разрез.

Корпус плотномера 1 и закрепленные .на нем кожухи 2 и 3 образуют проточную камеру плотномера, герметичность которой обеспечивается прокладк ами и стяжными болтами. Кольцевые уступы4 корпуса 1 с привареннь М к ним кольцом 5 образуют выходной коллектор плотномера,, имеющий с двух сторон диаметрально расположенные выходные отверстия, К корпусу i

35 приварены выходной 6 и входной 7 штуцеры. Входной штуцер 7 переходит в горизонтальный коллектор 8, пере ходящий в два кольцевых входных коллектора 9, Б проточной камере плот номера размещен поплавок 10, соединенный штоком и и тягой 2 с устройством 13 преобразования усилия в выходной сигнал. Шток 11 имеет опору 14 вращения. .Вьшод штока 11 из корпу 5 са 1 герметизирован разделительным сильфоном 5i Поплавок 0 имеет нару)кную 16 и внутреннюю 17 оболочки с силь()онами 18 и 9 на торцах, Сильфоны 18 и 19 герметизированы тор50 цовынк крышками 20. Поплавок 10 содержит балансировочную полость, образованную внутренней оболочкой 17 и неподвижными донышками 21 и 22 сильфонов 19. Донышки 21 и 22 телес55 копически соединены патрубками 23

и 24 с крьшжами 20, причем, патрубок 23 входит во внутрь патрубка доньппка 21, а патрубок 24 охватывает патрубок донышка 22 снаружи. Патрубок 23 с донышком 21 образуют загрузочное устройство балансировочной полости, а патрубок 24 с доньппком 22 образую ее разгрузочное устройство. Загрузочное и разгрузочное устройства балансировочной полости герметизируется заглушками 25 и прокладками 26. В балансированной полости поплавка размещены противовесы и балансировочные грузы плотномера 27, в качестве которых могут использоваться дробь или другие твердые те-, ла, а также жидкости,не испаряющиес при температуре эксплуатации плотномера. Полость между оболочками поплавка 16 и 17 заполнена компенсационной жидкостью 28, а проточная камера плотномера - контролируемой жидкостью 29.

Плотномер работает следующим образом.

Контролируемая жидкость через входной штуцер и входные коллекторы распределяется на два встречных потока, омывающих горизонтально расположенный поплавок, попадает в выходной коллектор и из него в выходной штуцер. При постоянной плотности контролируемой нндкости плотномер с помощью противовеса и баланснровочных грузов настраивают на значение выходного сигнала, отрабатываемого пневмосиловым преобразователем, соответствующего этому зна529304

чению плотности. Это значение выходного сигнала плотномера при неизменной плотности контролируемой жидкости поддерживается системой сило5 вой пневматической компенсации.

При изменении плотности контролируемой жидкости нарушается установившееся равновесие вследствие изменения выталкивакщей силы, действую(0 щей на поплавок.

Изменение равновесия приводит к перемещению рычажной системы плотномера и к изменению его выходного сигнала, значение которого устанавлн 5 вается пропорциональным новому значению плотности контролируемой жидкости. Количество(масса) балансировочных грузов 21 определяется расчетным путем в зависимости от плотнос2Q ти контролируемой жидкости, наружного объема и массы поплавка. Загрузка поплавка производится через патрубок 23, а разгрузка - через патрубок 2А, Изменением массы балан25 сировочных грузов 27 достигается

грубая настройка плотномера на нуль, Точная настройка на нуль достигается винтом корректора устройства 13 преобразования усилия в выходной сигнал.

Погрешность от воздействия вибрации в диапазоне промышленных частот 15-30 Гц(при амплитуде до 0,13 мм не превмиает i 1,0%,

ПЛОТНОМЕР ШВДКОСТИ ГОПЛАВКОВОГО ТИПА, содержащий корпус в виде проточной камеры с входным и выходным коллекторами, поплавок, заполненный компенсационной жидкостью и соединенный рычажной системой, имеющей противовес и балансировочные грузы,с устройством преобразования усилия в выходной сигнал, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик прибора и обеспечение его компактности, выходной коллектбр совмещен с корпусом, противовес и балансировочные грузы расположены в до полнительно образованной в поплавке полости, соединенной с его торцовыми поверхностями телескопическими патрубками. (Л