Способ измерения плотности образцов Советский патент 1985 года по МПК G01N9/14 

1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в нефтепереработке, нефтехимии, Х1ЛУ1ической, пищевой отраслях промьшшенности, в космических исследованиях при определении плотности образцов в условиях невесомости.

Целью изобретения является повышение точности измерения плотности образцов путем совместного измерения массы и объема образца.

На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит из камеры 1 неизменного объема V,, упругой мембраны 2 с приводом 3, датчиков давлстш 4 и 5, устройства сравнения 6, камеры 7 изменяемого объема V, контролируемого образца 8 устройства сравнения 9, привода 10 изменения объема, вычитающего устройства 11, делительного устройства 12, акустических фильтров 13 и 14,

Устройство работает следующим образом.

Образец 8 присоединяется к упругой мембране 2, привод 3 задает колебательтю движения упругой мембране 2 и присоединенному к ней образцу 8, При этом возникают пульсации давления газа в камерах 1 .и 7, преобразуемые датчиками 4 и 5 в пропорциональные сигналы, подаваемые на входы устройства сравнения 9, выход которого соединен с приводом 10 изменения объема камеры 7, Выход датчика давления 4 дополнительно присоединен к входу устройства сравнения 6, на второй вход которого подается сигнал уставки Uu, Выход устройства сравнения 6 подключен к входу вычитающего устройства 11 и к приводу 3 мембраны 2, На второй вход вычитающего устройства 11 подается опорный сигнал Up. Выходы вычитающего устройства 11 и привода 10 изменения объема подключены к входам дел11тель юго устройства 12, с выхода которого снимается сигнал й пропорциональный измеряемой плотности образца 8, Акустические фильтры 13 и 14 соединяют камеры 1 и 7 с окружающей газовой средой и служат

732572

для обеспечения равенства статических давлений газа в этих камерах. При отсутствии контролируемого образца 8 приводом 10 изменения объема выравниваются объемы камер 1 и 7, при этом сигнал на выходе устройства сравнения 9 равен нулю, уставки U, подключенньй к входу устройства сравнения 6, определяет

0 величину пульсаций давления газа в камерах 1 и 7, Опорньй сигнал Uo выбирают таким образом, чтобы сигнал на выходе вычитающего устройства 11 был равен нулю при отсутствии контролируемого образца 8, Датчик давления 4, устройство сравнения 6, упругая мембрана 2 с приводом 3 образуют систему стабилизации величины пульсаций давления газа в камере 1,

0 Присоединение массы m к упругой мембране 2 при условии стабилизации пульсаций давления, приводит к увеличению -силы, развиваемой приво,дом 3 колебаний мембраны 2 и, следовательно, к увеличению сигнала на входе вычитающего устройства 11, выходной сигнал которого, подключенный к входу делительного устройства 12, оказывается, таким образом,

пропорциональным массе mj контролируемох о образца 8,

При присоединении контролируемого образца 8 массы га и объема V; к упругой мембране 2 сигналы с датчиков давления 4 и 5 становятся различными, на выходе устройства сравнения 9 появляется сигнал, пропорциональньй разности давлений в камерах 1 и 7, он поступает на привод 10 изменения объема, врздействующий на камеру 7 таким образом, что ее газовый объем становится равным объему газа в камере 1, Таким образом, величина, на которую изменяется объем камеры 7 для достижения равновесия, оказывается равной объему Vx контролируемого образца, т,е, этому объему Vj пропорционален сигнал Ux на входе делительного устройства 12, Следовательно, сигнал , снимаемый с выхода делительного устройства 12, пропорционален плотности контролируемого образца 8,

12

t

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ОБРАЗЦОВ, состоящий в определении массы образца по параметрам его колебательного движения и объема по сжимаемости газа в замкнутой камере, в которую помещен образец, отличающий с-я тем, что, с целью повышения точности, образец размещают на упругой мембране, раздепяющей две камеры, заполненные газом, возбуждают колебания мембраны, стабилизируют давление в одной камере, изменяют объем другой камеры до достижения равенства давлений в них, а плотность определяют S по отношению сшш, затраченной на (Л возбуждение колебаний мембраны, к величине изменения объема.

Ду

7

/