Поплавок плотномера жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01N9/22 

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам и средствам автоматики и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промьшленности.

Цель изобретения - повышение точности температурной компенсации поплавка.

На фиг. 1 приведен поплавок с возможностью изменения :аружного объема, общий вид на фиг. 2 - поплавок с возможностью изменения объема компенсационной полости поплавка, общий вид.

В приведенной на фиг. 1 схеме конструкции поплавка дополнительный гер- метизированньш сильфон установлен на наружной оболочке и снабжен резьбовым регулировочным элементом измерения его длины.

Поплавок содержит две концентричные оболочки. Наружная оболочка состоит из цилиндрической обечайки 1 и двух торцовых сильфонов 2 и 3, приваренных к торцам обечайки 1. Внутренняя оболочка состоит из цилиндрической обечайки 4, к внешним торцам которой приварены два торцовых с ильфона 5 и 6. Подвижные торцы сильфонов 2 и 5, а также сильфонов 3 и 6 попарно герметично соединены крьппками 7 и 8 соответственно.

К крышкам 7 и 8 герметично приварены дополнительные снльфоны 9 и 10 соответственно. Внешний торец сильфона 9 снабжен фланцем 11, а внешний торец сильфона 10 - фланцем 12. Крьшши 7 и 8 снабжены резьбовыми втулками 13 с левой резьбой, а фланцы 11 и 12 - резьбовыми втулками 14 с правой резьбой. Крышка 7 и фланец 11 соединены резьбовой втулкой 15, а крьшжа В и фланец 12 - резьбовой втулкой 16. Втулки 15 и 16 снабW

15

20

бовые втулки 15 и 16 - полыми, обе- Чсшки 1 и 4 - тонкостенными с рифлением и т.д.

Поплавок заполняется компенсационной жидкостью 22, крепится бобышками 23 к рычажной системе плотномера и погружается в контролируемую жидкость 24.

При изменении температуры контролируемой жидкости 24 изменяется температура и компенсационной жидкости 22, что приводит к изменению объема последней, а следовательно, и к изменению наружного объема поплавка. Это обеспечивает автоматическую температурную компенсацию поплавка, а следовательно, и плотномера, при незначительной температурной инерционности

Требуемая точность температурной компенсации поплавка обеспечивается при достижении соотношения (при применении в качестве компенсационной контролируемой жидкости)

25

30

35

40

V,

uS,

v«

о 9

. анеш

(1)

нар

s,,

эф.бнатр.

;Где V - объем компенсационной полости поплавка;

наружный объем поплавка с с

эчр. енешн. э р-еннтр

Эффективная площадь сильфонов 2 и 3;

эффективная площадь сильфонов 5 и 6. На практике соотношение (1) достигается следующим образом.

Перед заполнением поплавка длина сильфонов 9 и 10 устанавливается путем вращения резьбовых втулок 15 и 16 (в нейтральном положении - сильфо- ны не сжаты и не растянуты. Компенсационная полость поплавка V заполняется через клапаны 21 компенсацижены (каждая) противоположными резь- онной жидкостью 22, в качестве котобами - правой и левой и шлицами 17. Торцы сильфонов 9 и 10 герметизированы крьш1ками 18 с прокладками 19. Крышки 18 прикреплены,к фланцам 11

рой используется контролируемая жидкость 24.

Устанавливают поплавок в плотномер, изменяют температуру контролии 12 винтами 20. В обечайку 1 вваре- 50 руемой жидкости 24 на 10°С и опредены клапаны 21 для заполнения компен- сационной полости поплавка жидкостью 22. К обечайке 1 приварены также бобышки 23 для крепления поплавка к рычажной системе плотномера. Для уменьшения массы поплавка его детали максимально облегчают:фланцы 11 и 12 выполняют тонкостенными с облегчающими технологическими отверстиями, резь

5

0

бовые втулки 15 и 16 - полыми, обе- Чсшки 1 и 4 - тонкостенными с рифлением и т.д.

Поплавок заполняется компенсационной жидкостью 22, крепится бобышками 23 к рычажной системе плотномера и погружается в контролируемую жидкость 24.

При изменении температуры контролируемой жидкости 24 изменяется температура и компенсационной жидкости 22, что приводит к изменению объема последней, а следовательно, и к изменению наружного объема поплавка. Это обеспечивает автоматическую температурную компенсацию поплавка, а следовательно, и плотномера, при незначительной температурной инерционности.

Требуемая точность температурной компенсации поплавка обеспечивается при достижении соотношения (при применении в качестве компенсационной контролируемой жидкости)

V,

uS,

v«

о 9

. анеш

(1)

нар

s,,

эф.бнатр.

;Где V - объем компенсационной полости поплавка;

наружный объем поплавка с с

эчр. енешн. э р-еннтр

Эффективная площадь сильфонов 2 и 3;

эффективная площадь сильфонов 5 и 6. На практике соотношение (1) достигается следующим образом.

Перед заполнением поплавка длина сильфонов 9 и 10 устанавливается путем вращения резьбовых втулок 15 и 16 (в нейтральном положении - сильфо- ны не сжаты и не растянуты. Компенсационная полость поплавка V заполняется через клапаны 21 компенсационной жидкостью 22, в качестве которой используется контролируемая жидкость 24.

Устанавливают поплавок в плотномер, изменяют температуру контролируемой жидкости 24 на 10°С и определяют величину температурной погрешности плотномера. Если погрешность превышает допустимый предел, в зависимости от знака погрешности необ- 55 ходима коррекция наружного объема поплавка в сторону увеличения или в сторону уменьшения: если при повьш1е- нии температуры выходной сигнал больше расчетного, происходит переком31288549

енсация (т.е. левая часть выражения 1) больше правой части), и необхоимо увеличить наружный объем поплава; если при повышении температуры

ны то дв ре ня ри ца си то 30 ге от пр }5 ны ве Во ва и цы ге кл ви вв ко пе ке ле пл ла ча ко че ку то

выходной сигнал меньше расчетного, происходит недокомпенсация (т.е. левая часть выражения (1) меньше правой части), и необходимо уменьшение наружного объема поплавка при неизменном объеме жидкости в компенсационной полости поплавка V . Достигается это следующим образом. Сливают из проточной камеры плотномера контролируемую жидкость 24, снимают с поплавка крышки 18 и вращением резьбовых втулок 15 и 16 отверткой за шлищз 17 увеличивают или уменьшают длину сильфонов 9 и 10 на необходимую величину, изменяя при этом в соответствующую сторону наружньй объ- ем V р поплавка. Устанавливают на место крьш1ки 18 и-заполняют проточную камеру плотномера контролируемой жидкостью 24. При необходимости приведенную операцию повторяют до тех пор, пока погрешность от изменения температуры контролируемой жидкости не достигнет необходимого минимального значения. Аналогичным образом регулируют и сводят к минимуму температурную погрешность плотномера при обнаружении влияния газонасыщения контролируемой жидкости на эту погрешность: изменяют в ту или иную сторону наружный объем поплавка и экспериментальным путем устанавливают необходимое соотношение объемов

VK и Х.аР

Изменение объема V при измене10

Поплавок содержит две концентри ные оболочки. Наружная оболочка со тоит из цилиндрической обечайки 25 двух торцовых сильфонов 26, приваренных к торцам обечайки 25. Внутре няя оболочка состоит из двух цилинд рических обечаек 27, к внешним торцам которых приварены два торцовых сильфона 28, а к внутренним - отбор товки 29 дополнительного сильфона 30. Торцы сильфонов 26 и 28 попарно герметично соединены крышками 31, К отбортовкам 29 сильфона 30 жестко прикреплены фланцы 32 и 33, снабжен }5 ные р езьбовыми втулками 34 и 35 соо ветственно с правой и левой резьбам Во втулки 34 и 35 ввинчена резьбо- вая втулка 36, также имеющая правую и левую резьбы. Втулка 36 имеет шли цы 37 под отвертку. Торцы поплавка герметизированы крышками 38 с прокладками 39. Крышки 38 прикреплены винтами 40 к крьш1кам 31. В крышки 3 вварены клапаны 41 для заполнения компенсационной полости поплавка ко пенсационной жидкостью 42. К обечай ке 25 приварены бобышки 43 для креп ления поплавка к рычажной системе плотномера. Для уменьшения массы по лавка его детали максимально облегчают: фланцы 32 и 33 выполняют тонкостенными с облегчающими технологи ческими отверстиями, резьбовую втул ку 36 - полой, обечайки 25 и 27 -. тонкостенными с рифлением и т.д.

Поплавок заполняется компенсацио ной жидкостью 42, крепится бобышками 43 к рычажной системе плотномера и погружается в контролируемую жидкость 44.

При изменении температуры контр о- лируемой жидкости 44 изменяется тем пература и компенсационной жидкости 42, что приводит к изменению объема

20

25

30

35

40

НИИ. длины дополнительных сильфонов 9 и 10 зависит от величины эффективных площадей этих сильфонов: чем больше эффективные площади, тем больше изменение объема поплавка при одном и том же перемещении резьбовьос 5 последней, а следовательно, и к из- втулок 15 и 16 (и соответственно вза- мененяю наружного объема поплавка, имном перемещении доньшжа 7 и фланца 11, доньш1ка 8 и фланца 12).

На фиг. 2 приведена схема конструкции поплавка, в которой дополнительный герметизированный сильфон установлен на внутренней оболочке. Его торцы соединены резьбовой втулкой с противоположными резьбами, причем дополнительный герметизированный соотношение (1) достигается следую- сильфон выполнен с эффективной пло- щим образом. Перед заполнением попЭто обеспечивает автоматическую температурную компенсацию поплавка, а следовательно, и плотномера, при не- Q значительной температурной инерционности.

Требуемая точность температурной компенсации обеспечивается при дости жении соотношения (1). На практике

щадью, отличной от эффективных площадей торцовых сильфонов внутренней оболочки.

10

Поплавок содержит две концентричные оболочки. Наружная оболочка состоит из цилиндрической обечайки 25 и двух торцовых сильфонов 26, приваренных к торцам обечайки 25. Внутренняя оболочка состоит из двух цилиндрических обечаек 27, к внешним торцам которых приварены два торцовых сильфона 28, а к внутренним - отбор- товки 29 дополнительного сильфона 30. Торцы сильфонов 26 и 28 попарно герметично соединены крышками 31, К отбортовкам 29 сильфона 30 жестко прикреплены фланцы 32 и 33, снабжен- }5 ные р езьбовыми втулками 34 и 35 соответственно с правой и левой резьбами. Во втулки 34 и 35 ввинчена резьбо- вая втулка 36, также имеющая правую и левую резьбы. Втулка 36 имеет шлицы 37 под отвертку. Торцы поплавка герметизированы крышками 38 с прокладками 39. Крышки 38 прикреплены винтами 40 к крьш1кам 31. В крышки 31 вварены клапаны 41 для заполнения компенсационной полости поплавка компенсационной жидкостью 42. К обечайке 25 приварены бобышки 43 для крепления поплавка к рычажной системе плотномера. Для уменьшения массы поплавка его детали максимально облегчают: фланцы 32 и 33 выполняют тонкостенными с облегчающими технологическими отверстиями, резьбовую втулку 36 - полой, обечайки 25 и 27 -. тонкостенными с рифлением и т.д.

Поплавок заполняется компенсационной жидкостью 42, крепится бобышками 43 к рычажной системе плотномера и погружается в контролируемую жидкость 44.

При изменении температуры контр о- лируемой жидкости 44 изменяется температура и компенсационной жидкости 42, что приводит к изменению объема

20

25

30

35

0

5 последней, а следовательно, и к из- мененяю наружного объема поплавка,

5 последней, а следовательно, и к из- мененяю наружного объема поплавка,

соотношение (1) достигается следую- щим образом. Перед заполнением попЭто обеспечивает автоматическую температурную компенсацию поплавка, а следовательно, и плотномера, при не- Q значительной температурной инерционности.

Требуемая точность температурной компенсации обеспечивается при достижении соотношения (1). На практике

лавка последний закрепляется в положении, соответствующем номинальной длине L, за крьш1ки 31 при стятых

крышках 38. Вращением резьбовой втулки 36 сжимают сильфон 30 до минимальной длины. При этом компенсационный объем V достигает максимального значения. В этом положении компенсационную полость заполняют жид- :Костью, закрывают клапан 41, снимают .крепление поплавка (длине его -оста- ется равной величине L) и закрывают крышки 38. Устанавливают поплавок в плотномер, изменяют температуру контролируемой жидкости 20 на и определяют величину погрешности плотномера. Как правило, должна быть пе1288549 6

мой жидкости не достигнет необходимого минимального значения. Аналогичным образом регулируют и сводят к минимуму температурную погрешность плотномера при обнаружении влияния газонасьщения контролируемой жидкости на эту погрешность: изменяют в ту или иную сторону объем жидкости

устаV и экспериментальным путем 10 навливают необходимое соотношение объемов V и .

Изменение объема V при изменении длины дополнительного сильфона 30 (при неизменной длине поплавка)

П(. ixdJX ii jcAoriMAv у ,.-4-.

рекомпенсация вследствие максимально- f5 достигается за счет разных эффективных площадей сильфонов 28 и 30.

Формула изобретения

го количества жидкости в компенсационной полости. Определив величину погрешности термокомпенсации, определяют на сколько необходимо уменьшить количество жидкости в компенсационной полости. Снимают поплавок, снова фиксируют его по длине L, снимают крышки 38, вращая резьбовую втулку 36, увеличивают длину сильфона 30 настолько, чтобы через один из открытых клапанов 41 вьщавить из полости V требуемое количество жидкости. Затем снова закрывают клапан 41, закрьтают крышки 38 и устанавливают поплавок в плотномер. При необходимости приведенную операцию повторяют до тех пор, пока погрешность от изменения температуры контролируе20 Поплавок плотномера жидкости,

содержащий заполненную жидкостью компенсационную полость, образованную концентричными герметизированными оболочками с сильфонами, о т л и 25 чающийся тем, что, с целью

повьшхения точности температурной компенсации, его наружная или внутренняя оболочка содержит по крайней мере один герметизированный дополни30 тельньй сильфон, выполнбнньш с возможностью регулирования соотношения объема компенсационной полости к наружному объему поплавка.

устаV и экспериментальным путем навливают необходимое соотношение объемов V и .

Изменение объема V при изменении длины дополнительного сильфона 30 (при неизменной длине поплавка)

Поплавок плотномера жидкости,

содержащий заполненную жидкостью компенсационную полость, образованную концентричными герметизированными оболочками с сильфонами, о т л и чающийся тем, что, с целью

повьшхения точности температурной компенсации, его наружная или внутренняя оболочка содержит по крайней мере один герметизированный дополнительньй сильфон, выполнбнньш с возможностью регулирования соотношения объема компенсационной полости к наружному объему поплавка.

Риг.

J2

Составитель В.Ксензов Редактор А.Шишкина Техред и. Верес

Заказ 7799/40 Тираж 799Подписное

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

фаг.2

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промьш- ленности. Цель изобретения - повьше- ние точности температурной компенсации поплавка. Поплавок содержит компенсационную полость, образованную концентричными герметизированными оболочками с сильфонами на торцах. Компенсационная полость заполнена жидкостью. Наружная или внутренняя оболочка содержит по крайней мере один герметизированный дополнитель- ньй сильфон (где), который выполнен с возможностью регулирования соотношения объема компенсационной полости к наружному объему поплавка. В случае, когда ГДС установлен на внутренней оболочке, его торцы сое- .динены резьбовой втулкой с противоположными резьбами, причем ГДС выполнен с эффективной площадью, отличной от эффективных площадей торцовых сильфонов внутренней оболочки. Если ГДС установлен на наружной оболочке, его торец жестко соединен резьбовым элементом с торцом наружной оболочки. 2 ил. i (Л to 00 00 ел 4