Дифференциальный вибрационный плотномер Советский патент 1988 года по МПК G01N9/00 

со to 4 ел

11

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является расширение области применения путем компенсации неинформативных параметров с помощью перестройки отношения начальных частот резонаторов.

На чертеже схематично изображен предлагаемьп плотномер.

Плотномер содерзшт резонаторы 1 и 2, например трубчатые сдвоенные камертоны. Резонаторы снабжены устройством 3 для подвода контролируемой среды в оба резонатора. Системы возбуждения малых изгибньгх колебаний резонаторов включают возбудители А и 5 колебаний, приемники 6 и 7. колебаний и усилители 8 и 9. Выходы систем возбуждения колебаний подключены к блоку 10 вычитания частот резонаторов и блоку 11, де

лящеиу частоты f и fд,резонаторов

Выходы указанных блоков через коммутатор 12 подключены к измерительному прибору 13. Узлы 14 и 15 изменения жесткости установлены по центру сим- метрии колебательной системы и в.1пол- нены, например, в виде сердечника из магнитного материала с обмоткой.

Дифференциальный вибрационный плотномер работает следующим образом.

Перед началом измерения контролируемую жидкость в резонаторы 1 и 2 не подают. На выходе систем возбуждения получают сигналы начальных частот резонаторов f(,,H f о я иыходе блока 11 получают сигнал, пропорциональный отношению частот резонато

01

/f

ог

Коммутатором 12 подключают на вход измерительного прибора 13 выход блока 11. Изменением величины тока в обмотках узлов 14 и 15 добиваются заданного значения отношения частот f 01/f01 Затем с помощью коммутатора 12 переключают измерительный прибор на выход блока 10 и начинают пропускать контролируемую среду через резонаторы 1 и 2. Разность частот резонаторов на выходе блока 10 однозначно определяет контролируемую плотность, которая регистрируется измеритель(шм прибором 13. Блок изменения жесткости влияет на начальную частоту в соответствии с соотношением

с

. 1 I 504 EI + 12 N1 fo- 2Т -ГМ---m

где I - статически11 момент инерции , 1 - длина резонатора, м ; Е - модуль упругости материала

резонатора

m - масса единицы длины резонатора, N - усилие, развиваемое узлом

изменения жесткости; fj, - начальная частота резонатора.

Приведенное соотношение позволяет достичь компенсации погрешности нелинейности. Именно путем перестройки частот можно достичь того,чтобы отношение начальных частот

foi

01

ре20

зонаторов датчика плотномера определялось из уравнения

5

О

5

0

где Л

f ГТ fo. А

- R

- , В

rncTj F

А

в

+ РН

Рн

- постоянные резонаторов, равные отношению масс единицы длины резонаторов

ст1 стт площади проходного сечения резонаторов

р - величина контролируемой плотности, при которой достигается полная компенсация погрешности нелинейности. Если необходимо получить минимальную погрешность нелинейности

при новом значении плотности р

/ н новые параметры резонаторов .

удовлетворять условию

45

01

ог

Если необходимо компенсировать погрешность от изменения расхода среды и давления среды в резонаторе, отношение начальных частот резонаторов должно.удовлетворять соотношению

где I,, I/J - статические моменты

инерции сечения резона- торов

„i - значение контролируемой плотности, при которой достигается полная крм- пенсация погрешности от изменения давления и скорости течения контрЬлируемой среды. Все приведенные соотношения можно удовлетворить путем перестройки начальных частот резонаторов, что расширяет- функциональные возможности плотномера.

Формула изобретения J5

Дифференциальный вибрационньп плотномер, содержащий два резонатора с системами возбужденая колебаний, устройство подвода контролируемой

среды в оба резонатора, блок вычитания частот резонаторов, коммутатор, узел изменения жесткости резонатора, вторичш,в1 прибор, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем компенсации неинформативных параметров с помощью перестройки отношения начальных частот резонаторов, плотномер дополнительно снабжен блоком деления частот и вторым узлом изменения жесткости резонатора, причем узлы изменения жесткости установлены по одному на каждом резонаторе, входы блока деления частот подключены к системам возбуждения колебаний, а его выход через коммутатор подключен к вторичному прибору.

Изобретение относится к приб о- рам для непрерывного автоматического измерения плотности жидкостей. Цель - расширение области применения путем компенсации неинформативных параметров (температура, давление, скорость потока и т.п.) с помощью перестройки отношения начальных частот двух .резонаторов заполненных контролируемой средой. Плотномер содержит два трубчатых резонатора с системами возбуждения колебаний, заполняемых испытуемой средой, .блок вычитания частот резонаторов. Прибор снабжен блоком деления частот и двумя узлами изменения жесткости резона- торов-. 1 ил.