Весовой плотномер Советский патент 1986 года по МПК G01N9/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведен весовой плотномер, общий вид.

Весовой плотномер содержит чувствительный патрубок 1, чувствительный элемент-2, рычаг 3, силоизмерительный датчик с электромагнитным захватом 4, преобразователь 5, вспомогательную емкость 6, шарнир 7.

Чувствительный элемент 2, имеющий форму наклонной призмы 3, закреплен на шарнире 7 и может поворачиваться вокруг двух осей, проходящих через шарнир. На вещество, находящееся в чувствительном элементе, действует ( сила тяжести mg, которая сообщает вращающий момент М, mg. a и М mg b вокруг точки О, в которой шарнирно закреплен чувствительный элемент. От опрокидывания чувствитель- ный элемент удерживается силоизмери- тельным датчиком с электромагнитным захватом 4 за рычаг 13, жестко связанный с чувствительным элемен- том. Момент удержания М, Г, где F, - сила удержания электромагнита регулируется по величине изменения

силы тока, протекающего через элект- ромагнит; t - плечо силы F,. .

При выключении электромагнита чувствительный элемент опрокидывается, освобождаясь от содержимого. То же самое происходит и при соотношении M,s My От поворота в другой плоскости чувствительный элемент удерживается датчиком силы, который сообщает чувствительному элементу момент М Fj с, где Fa - сила, действующая со стороны датчика на чув1ст вительньш элемент и удерживающий его от поворота; с - плечо силы Fj относительно точки 0.

При одинаковых опрокидьшающих моментах М , вещество большей плотности будет иметь больпгуюмассу. Показатель массы вещества в чувствительном элементе - момент М, величина которого изменяется только с изменением массы, тогда как величина М зависит от массы вещества в чувствительном элементе и от его объема.

5

0

Ведь по мере изменения объема изменяется уровень и- положение центра масс (ЦМ), а следовательно, и плечо силы (mg) - а.

Весовой плотномер работает следующим образом.

Из патрубка 1 контролируемое вещество попадает в чувствительный элемент 2, который в положении 1 удерживается силойзмерительным датчиком с электромагнитньм захватом 4 за рычаг 3, жестко соединенный с чувствительным элементом. В другой плоскости йре- образователь 5 удерживает чувствительный элемент от наклона силой F. По мере наполнения емкости увеличивается масса вещества и растет сила mg, а следовательно, и момент М, в плоскости ZOX. Момент М, в этой

0

5

плоскости растет еще и за счет смещения центра масс (ЦМ) и увеличения плеча а. Противодействует опрокидыванию чу5|Ствительного элемента силоизмерительный датчик с электромагнитным

захватом 4, действуя на емкость моментом М,, Г По достижении заданного предела значения силы F, электромагнитный захват датчика 4 обесточивается и емкость опрокидывается. К

0 моменту преобразователь 5 выдает сигнал, пропорциональный плотности вещества в чувствительном элементе. Ведь в плоскости момент силы то растет только за счет увеличения массы вещества при наполнении. Плечо же силы тяжести b остается неизменным. Поэтому, исходя из уравнения -К.

5

mg b - F .c 0;

( - () -(с) (mg),

т.е. , так как c const, b const.

При наполнении чувствительного , . элемента веществом большей плотности опрокидывание должно произойти при более низком уровне вещества в емкости, следовательно, в этом случае плечо а будет меньше, а значит mg боль- ше, что и покажет величина сигнала на

0 выходе преобразователя 5.

После опрокидывания чувствительного элемента под патрубок 1 встает емкость 6, при наполнении которой происходит обратный поворот чувствитель55 ного элемента и фиксирование его ис-, ходного положения электромагнитным захватом датчика 4 за рычаг 3. После чего процесс повторяется.

Изложенный выше пример геометри к с кой формы чувствительного элемента (емкости) не исчерпывает всех случаев nf/именения изобретения, а является лишь его иллюстрацией. На практике могут быть использованы и другие варианты формы чувствительного элемента без нарушения основной идеи технического решения, при подъеме уровня вещества в чувствительном элементе плечо центра масс относительно закрепленной точки меняется. Формула изобретения

Весовой плотномер, содержащий чувствительный элемент, установленга 1Й на

5 О

15

607414

шарнир и преобразователь, и подводящий патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения .функциональных возможностей, чувствительный элемент выполнен в виде открытой емкости, форма которой обеспечивает изменение положения проекции центра тяжести на плоскость точек опоры чувствительного элемента относительно точки соединения с шарниром, обеспечивающим опрокидывание чувствительного элемента, причем подводящий патрубок установлен над чувчтвительным элементом.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промьш- ленности. Цель изобретения - повьппе- ние надежности и расширение функциональных возможностей. Чувствительный элемент (ЧЭ) плотномера установлен на шарнире и преобразователе.- Над ЧЭ установлен подводящий патрубок. ЧЭ выполнен в виде открытой емкости, форма которой обеспечивает изменение положения проекции центра тяжести на плоскость точек опоры ЧЭ относительно точки соединения с шарниром. Шарнир обеспечивает опрокидывание ЧЭ. j 1 ил. СЛ

Редактор М. Товтин

Составитель В. Ксензов Техред Л.Олейник

Заказ 52t8/39Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Е. Сирохман

Подписное