Поплавковый плотномер Советский патент 1990 года по МПК G01N9/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности жидкости в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерений плотности жидкости.

На фиг. 1 изображена общая схема поплавкового плотномера с дистанционным преобразователем перемещения, противодействующим устройством типа рычажно-грузовых весов и вторичным прибором в виде автоматического электронного уравновешенного моста (типа КСМ)-, на фиг. 2 - электрическая схема плотномера с дистанционным преобразователем перемещения ферро- динамического типа (ПФ) и автоматическим электронным уровновешенным мостом; на фиг. 3 - электрическая

схема плотномера с дистанционным преобразователем перемещения сельсинно- го типа (ПС); на фиг. 4 - электрическая схема соединения плотномера с дифференциально-трансформаторным преобразователем перемещения (ПД), с пружинным уравновешивающим устройством и автоматическим электронным урановешенным мостом.

Поплавковый плотномер жидкости состоит из поплавка 1 (фиг. 1), подвешенного к нижнему концу троса 2, верхний конец которого связан с правым плечом коромысла 3 рычажных весов, к левому плечу коромысла подве- : шен с помощью троса груз 4, уравновешивающий тонущий поплавок при минимальной плотности контролируемой жидкости 5 в измерительном диапазоне. К оси 6 призмы весов прикреплен рысд

00 N3

чЗ

сд

1Ч

маг 7 под углом 90 к коромыслу ве- , на котором расположен противодействующий груз 8. Ось призмы Е)есов также соединена с осью 9 рамки ферро динамического дистанционного преобразователя 10 или с осью ротора сель синного преобразователя ПС при помощи П-образной скобы 11. К автоматическому электронному уравновешенному мосту 12, выполняющему функции вторичного прибора, подключены фер- родинамический преобразователь ПФ (сельсинный преобразователь ПС или дифференциально-трансформаторный преобразователь ПД).

Терморезистор 13 погружен в контролируемую жидкость рядом с поплавком 1.

Устройство плотномера, кроме поплавка и термометра сопротивления, размещено внутри корпуса k для защиты от механических повреждений. Для предохранения движущихся элементов устройства: рамки ферродинами- ческого преобразователя, ротора сельсина и рычажных весов, от чрезмерных перегрузок во время нахождения поп- Лавка в воздухе на тросе 2 закреплен упор 15. Последний не доходит до днища корпуса 14 и не создает препятствий нормальной работе устройства Плотномера, когда поплавок погружен в жидкость.

Рычаг 7 с противодействующим грузом 8 расположен вертикально, т.е. угол d- 0, а коромысло 3 весов расположено горизонтально при минимальном значении плотности жидкости и ее температуре 20°С. В этом случае рамка 16 (фиг. 2), имеющая несколько десятков витков проволоки, расположена горизонтально, в результате чего магнитный поток, создаваемый обмотко 17 возбуждения, не пересекает витков проволоки, а ЭДС в рамке равна нулю При отклонении плотности жидкости от ее минимального значения моменты создаваемые подъемной силой поплавка 1, уравновешиваются моментами, создаваемыми грузом 8 (фиг. 1), а рамка 16 (фиг. 2) поворачивается на некоторый угол d.. В рамке 16 индуцируется ЭДС, величина Е которой определяется уравнением

1

о) W

B-l-r-n oi

о) - угловая частота питающего

тока;

В - амплитудное значение индукции;

1 - активная длина провода рамки, пересекаемая магнитным потоком;

г - средний радиус рамки; п - число витков рамки; - угол поворота рамки. При постоянных значениях и, В, 1, г, п величина индуцируемой ЭДС в рамке прямо пропорциональна ее углу поворота о( , т.е.

0

5

0

5

0

5

Е р Ш).

При повороте рамки 16 от горизонтальной оси (нейтрали) на 20° выходная ЭДС .изменяется от Емин до Емо,кс- ЭДС рамки 16 компенсируется напряжением небаланса, снимаемым с индикаторной диагонали электронного автоматического моста. Разница между ЭДС рамки 16 и напряжением небаланса моста, вызванным изменением плотности жидкости, поступает на вход электронного усилителя 18, в котором усиливается и приводит в действие реверсивный двигатель 19. Последний перемещает подвижные контакты 20 реохорда до момента компенсации. Одновременно реверсивный двигатель 19 перемещает стрелку 21 моста, шкала которого градуирована в единицах плотности жидкости при 20°С.

При постоянной концентрации контролируемой жидкости и при изменении ее температуры возникают температурные изменения плотности, которые компенсируются дополнительным изменением напряжения небаланса моста, создаваемым температурными изменениями терморезистора 13 включенного во второе плечо моста, и изменением переменного сопротивления реостатного датчика типа реохорда 22 Rpl, включенного в третье плечо моста (в смежное с плечом терморезисто0 ра 13). Например, при неизменной концентрации контролируемой жмдкости, но меньшей по величине от ее максимальной концентрации, при которой осуществлена полная термокомпенсация

5 с помощью терморезистора 13, и при возрастании температуры среды стрелка 21 без второй термокомпенсации переместилась бы к верхнему предеТл

%ST TraJ

.Xх

W .. Р-Ч

я

Л HlfD-klD г

км

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к поплавковым плотнометрам, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерения. Плотномер содержит тонущий в жидкости поплавок, жестко связанный с дистанционным преобразователем перемещения и с противодействующим устройством, термосопротивление, погружаемое в контролируемую жидкость и включенное в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста. Он снабжен также параллельно соединенными переменным сопротивлением и резистором, включенным в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста. Передвижной контакт переменного сопротивления соединен с реверсивным двигателем вторичного прибора с возможностью одновеременного перемещения с его контактом. 4 ил.

Фиг.З

kSJ U

Фяг.«