Плотномер Советский патент 1989 года по МПК G01N9/16 

(Л

4 О5 vl

4 4

СО

можностью осевого перемещения и связана с датчиком деформации. Плотномер работает следующим образом. При постоянной скорости вращения ротора электродвигателя 1 в подводящий канал 8 шпинделя подается измеряемая жидкость и проходит через измерительную емкость 3 в отводящий канал 9, При вращении щпинделя симметрич- н6 расположенные относительно оси вращения части измерительной емкости под действием центробежных сил стремятся сжаться. Ползун 1А, стремясь переместиться вниз, сжимает пружину 16 и уменьшает величину давления втулки 15 на пьезопреобразователь 4,

1467443

Сигнал с преобразователя снимается через индикатор 6 на регистрирующий прибор 7. При изменении плотности жидкости изменится величина давления на преобразователь. Чувствительность прибора зависит только от характеристики упругого элемента датчика - измерительной емкости, поэтому прибор обеспечивает более высокую точность определения плотности потока контролируемой жидкости. Общественной полезностью плотномера является повьшение производительности труда при работах, связанных с контролем жидких сред - пульп, например, при бурении скважин. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, предназначенным для контроля плотности жидких сред, в частности, при бурении скважин. С целью повышения точности измерений за счет исключения сепарации твердых частиц измерительная емкость выполнена в виде полого шара из эластичного материала, верхняя часть которого обладает воз

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области измерения плотности жидких сред, и может быть использовано в нефтяной и газовой промыш- ленности при бурении скважин, а также в металлургической и горно-добы- вающей промышленности

Цель изобретения - увеличение точности измерений за счет исключения сепарации твердых частиц.

На чертеже изображен плотномер общий вид, в разрезе.

Плотномер состоит яз синхронного электродвигателя , шпинделя 2, измерительной емкости 3, пьезоэлектрического преобразователя 4, усилителя 5, индикатора 6, регистрирующего прибора 7.

Шпиндель 2 имеет коаксиально расположенные подводящий 8 и отводящий 9 каналы. В верхней части шпинделя имеется продольное окно 10. Верхним концом кшиндель 2 соединен с ротором электродвигателя 1, а нижним центрируется в корпусе 11 прибора подшипником 12. Измерительная емкость 3 выполнена в виде полого ;тора,. разре-г ванного в нижней части. Посредством патрубков 13 нижняя часть емкости неподвижного закреплена на шш нделе 2 и ее полость сообщена с подводящим 8 и отводящим 9 каналами щпинделя. Верхняя часть измерительной емкости 3 пропущена через окно 10 щпинделя соединена с ним посредством ползуа 14 с возможностью перемещения

вдоль оси шпинделя. Измерительная емкость выполнена из эластичного мя териала, а площади поперечных сечений ее полости (канала) равны площа- 5 ди поперечного сечения. подводящего или отводящего каналов шпинделя. Емкость 3 может быть выполнена, например, из напорного резинотканевого рукава.

О Пьезоэлектрический преобразователь. 4 тороидальной формы укреплен на верхнем конце шпинделя 2 и связан через усилитель 5 с индикатором 6 и регистрирующим прибором 7. Шкала индикатора 6 проградуирована в единицах измеряемой плотности. Ползун 14 соединен с упорной втулкой 15,установленной на шпинделе 2 с возможностью осевого перемещения и своим торцом сопрягающейся с преобразователем 4. Постоянный контакт втулки 15 с преобразователем 4 обеспечивается пружиной 16 сжатия.

Плотномер работает следующим образом.

При постоянной скорости вращения ротора электродвигателя 1 в подводящий канал 8 шпинделя подается измеряемая жидкость и поток ее проходит через измерительную, емкость 3 в отводящий канал 9. При вращении шпинделя 2 под действием центробежной силы симметрично расположенные относительно оси вращения части измерительной 5 емкости 3 с жидкостью стремятся переместиться от центра вращения. Так как измерительная емкость 3 выполнена из

5

0

эластичного материала, то форма измерительной емкости изменится. Если до вращения продольиое сечение измерительной емкости имеет фигуру кругового кольца, то при вращении оно принимает фигуру эллипсного кольца с малой полуосью, расположенной по оси вращения. При этом ползун 14, стремясь переместиться вниз, сжимает пружину 16 и уменьшает величину давления втулки 15 на пьезоэлектрический преобразователь 4. Сигнал последнего через усилитель 5 передается индикатору 6 и регистрирующему прибору 7. При изменении плотности жидкости, проходящий через измерительную емкость 3, при постоянном числе оборотов шпинделя изменяется величина центробежной силы, действующей на вращающуюся систему, изменяется и давление втулки 15 на пьезоэлектрический преобразователь 4.

На каждую частицу потока в измерительной емкости действуют Р - сила давления, действующая в направлении скорости потока, и N - центробежная сила, действующая в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Таким образом, каждая частица потока перемещается под воздействием и в направлении действия суммы указанных сил R. Направление действия равнодействующей силы R состав10

перемещающая ее вдоль стенки емкости в направлении движения потока, что и предотвращает образование на стенках емкости отложений, а следовательно, повьшает точность определения плотности контролируемой сред

В плотномере датчик вьшапнен в виде емкости определенной формы из эластичного материала. Чувствительность этого прибора зависит только от характеристики датчика. Требования к электродвигателю прибора минимальны и легко осуществимы - обеспечение постоянства частоты вращения ротора. Таким образом, гшотномер обеспечивает более высокую чувствительность прибора и, следовательно, более высокую точность определения 20 плотности потока контролируемой жидкости.

15

ормула изобретени

25

Плотномер, содержащий двигатель, измерительную емкость с подводящим и отводящим каналами, закрепленную вертикально на оси двигателя и снабженную датчиком и измерительным при- 30 бором, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений за счет исключения сепарации твердьк частиц, измерительная емкость выполнена в виде полого тора из элас ----fi -- л I. «krti J. Ъ А , ПО JJLd

ляет острый угол с периферийной стен- 35 точного материала, верхняя часть кокой полости измерительной емкости. торого обладает возможностью осево- В случае попадания частицы на стенку го перемещения и связана с датчиком емкости на частицу действует сила, деформации.

0

перемещающая ее вдоль стенки емкости в направлении движения потока, что и предотвращает образование на стенках емкости отложений, а следовательно, повьшает точность определения плотности контролируемой среды,

В плотномере датчик вьшапнен в виде емкости определенной формы из эластичного материала. Чувствительность этого прибора зависит только от характеристики датчика. Требования к электродвигателю прибора минимальны и легко осуществимы - обеспечение постоянства частоты вращения ротора. Таким образом, гшотномер обеспечивает более высокую чувствительность прибора и, следовательно, более высокую точность определения 0 плотности потока контролируемой жидкости.

5

ормула изобретени

Плотномер, содержащий двигатель, измерительную емкость с подводящим и отводящим каналами, закрепленную вертикально на оси двигателя и снабженную датчиком и измерительным при- бором, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений за счет исключения сепарации твердьк частиц, измерительная емкость выполнена в виде полого тора из элас ----fi -- л I. «krti J. Ъ А , ПО JJLd

точного материала, верхняя часть которого обладает возможностью осево- го перемещения и связана с датчиком еформации.