Плотномер жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01N9/12 

Изобретение относится к измерительной технике и мож&т быть использовано для определения плотности жидкостей. Цель изобретения - повышен:ие точности плотномера. На чертеже показана структурная схема плотномера. Плотномер содержит емкость 1 с отверстиями напуска 2 и слива 3 исследуемой жидкости, ограничитель 4 хода, поплавок 5 с установленным в нем ферромагнитным телом 6- и преобразователь 7 перемещения в напряжение, содержапщй шторку 8, источник 9 излучения, фоторезистор 10, резистор 1, источник 12 постоянного напряжения положительной полярности, источник 13 постоянного напряжения отрицательной полярности. Р1торка 8 связана с поплавком 5 с помощью штока 14. Выход преобразователя 7 перем щения в напряжение подключен к нульоргану 15, повторителю 6 и интегратору 17. Плотномер содержит также сумматор 18, генератор 19 линейно из меняющегося напряжения, компаратор 20, Электромагнит 21, элемент И 22, генератор 23 импульсов и счетчик 24 импульсов. Плотномер жидкости работает следующим образом. При заполнении емкости 1 исследуе мой жидкостью в начальный момент поплавок 5 занимает крайнее верхнее по ложение, задаваемое ограничителем 4 хода. При этом поплавок 5 полностью погружен в исследуемую жидкость, а шторка 8 полностью перекрывает свето вой луч источника 9 излучения. Поэто му фоторезистор 10 имеет большое оми ческое сопротивление, а на выходе де лителя 12 - высокий потендиал напряжения, который через повторитель 16 и интегратор 17 формирует на выходе сумматора 18, высокий потенди;ал, на вы ходе компаратора 20 формируются прямоугольные импульсы напряжения, длительность которых пропорциональна амплитуде сигнала на выходе сумматора 18,- а частота следования равна частоте импульсов генератора 19 линейно изменяющегося напряжения.

С поступлением прямоугольных импульсов с выхода компаратора .20 на электромагнит 21 последний начинает притягивать ферромагнитное тело 6, Прр1 этом поплавок 5 начинает погру55 Формула изобретения

1. Плотномер жидкости, содержашкй поплавок, емкость с ограничителем жаться и вместе с ним начинает опускаться шторка 8. По мере опускания шторки 8 увеличивается поток света от источника 9 излучения, вызьтая уменьшение, омического сопротивления фоторезистора 10, что приводит к уменьшению потенциала на выходе делителя 12 напряжения и соответствующему з меньшению длительности прямоугольных импульсов на выходе компаратора 20. Поэтому пропорционально уменьшится сила притяжения ферромагнитного тела 6 с электромагнитом 21. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока выталкивающая сила жидкости, действующая на поплавок 5, не уравновесится притягивающей силой электромагнита 21. При этом потенциал на выходе сумматора 18 будет определяться практически выходным сигналом интегратора 17, который необходим для компенсации сигнала разбаланса, а все устройство будет находиться в динамическом равновесии. С наступлением динамического равновесия начинается процесс измерения и отсчета плотности жидкости следуюпщм образом. При установлении на выходе делителя 12 напряжения потенциала, близкого к нулю, на выходе нульоргана 15 сформируется логическая 1, которая совместно с выходным сигналом компаратора 20 откроет элемент И 22 для прохождения импульсов генератора 23 импульсов на счетчик 24 импульсов. Так как длительность импvльcoв с выхода компаратора пропорциональна плотности жидкости, то показания счетчика 24 импульсов будут пропорциональны плотности жидкости. Для экспериментальной проверки плотномера использовались глицерин, вода и этиловый спирт. При этом соответственно для каждой из жидкостей получены следующие погрешности, %: 10,06; ±0,1; ±0,1. Все измерения проводились в термостатированном объеме. Таким образом, изобретение позволяет достичь точности измерения не хуже 0,1%, а нелинейность 0,2-0,3%, причем значение плотности жидкости отсчитывается в цифровой форме. 3 хода поплавка и отвгрстиями напуска слива исследуемой жидкости, электромагнит, установленный на дне емкости с внешней стороны, преобразователь перемещения в напряжение и последова тельно включенные генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности плотномера, в него введены ферромагнитное тело, установленное на дне поплавка, нульорган, подключенный выходом к второ|Му входу элемента И, последовательно включенные повторитель, сумматор и компаратор, подключенный к входу электромагнита и третьему входу элемента И, интегратор, подключенный вы ходом к второму входу сумматора, и генератор линейно изменяющегося напряжения, подключенный выходом к вто рому входу компаратора, вход преоб268разователя перемещения в напряжение связан посредством штока с поплавком, а выход преобразователя перемещения в напряжение - с входами нульоргана, повторителя и интегратора соответственно. 2. Плотномер по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что преобразователь перемещения в напряжение содержит два источника разнополярного напряжения, резистор, фоторезистор, источник излучения и щторку, размещенную между фоторезистором и источником излучения, причем одни выводы резистора и фоторезистора подключены к выходам источников постоянного напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, а другие выводы объединены и являются выходом преобразователя перемещения в напряжение.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения плотности жидкостей. Цель изобретения - повышение точности измерения плотности. Для этого плотномер жид,кости содержит емкость 1 с отверстиями напуска 2 и слива 3 исследуемой жидкости, ограничитель 4 хода, поплавок 5 с установленным в нем ферромагнитным телом 6 и преобразователь 7 перемеще ния в напряжение. Последний содержит шторку 8, источник 9 излучения, фоторезистор 10, резистор 11, источники 12 и 13 постоянного напряжения, нуль-орган 15, повторитель 16, интегратор 17, сумматор 18, генератор 19 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 20, электромагнит 21, эле - с мент И 22, генератор 23 импульсов (Л и счетчик 24 импульсов. Шторка 8 свя зана с поплавком 5 с помощью штока 14, а выход преобразователя 7 перемещения в напряжение подключен к вхо дам нуль-органа 15, повторителя 16 и интегратора 17. 1 з.п.ф-лы, 1 шт. K ел N9 О) 00