Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для автоматического контроля плотности жидкостей и газов.
Известен вибрационный плотномер жидкостей и газов, содержащий пустотелую оболочку, закрепленную в центре масс колебательной системы по образующим поверхности, лежащим в плоскости осевого сечения оболочки, посредством жестких элементов, расположенных симметрично ее оси, и приводимую в режим автоколебаний на резонансной частоте системой возбуждения и сьема колебаний. Частота колебаний служит мерой плотности контролируемой среды.
Недостатком известного плотномера является значительная температурная погрешность измерения,связанная с зависимостью упругих свойств и геометрических размеров механического резонатора от температуры.
Целью изобретения является повышение точности измерения плотности за счет уменьшения температурной погрешности.
На фиг.1 схематически представлена конструкция механического плотномера; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А на фиг.1; на фиг.4 - структурная схема плотномера.
Механический резонатор плотномера содержит тонкостенную оболочку 1, например, цилиндрической формы, закрепленную в центре масс О1 колебательной системы с помощью держателя 2, а твкже два одинаковых стержня 3 и 4, выполненных из того же материала, что и оболочка, жестко связанных на концах с торцами оболочки и распо- ложенных вдоль ее образующей симметрично относительно продольной оси оболочки. Центральный стержень 5 держателя расположен по оси цилиндра и закреплен концами в неподвижном основании.
Устройство работает следующим образом.
Цилиндрическая оболочка совершает автоколебания на частоте резонанса под действием системы возбуждения, состоящей из последовательно соединенных приемника 6, усилителя 7 и возбудителя 8. Частота колебаний определяется как плотностью, так и температурой контролируемой
4 VI
О 00
м
ю
среды. Стержни 3 и 4 приводятся в режим изгибных автоколебаний системой возбуждения, содержащей соединенные последовательно приемник 9, усилитель 10 и возбудитель 11. Частота колебаний стерж- ней зависит от температуры среды. Форма колебаний цилиндричесой оболочки и стержней условно показана штриховыми линиями на фиг.2.
Частотные сигналы с выходов усилите- лей 7 и 10, зависящие от плотности и температуры контролируемой среды, поступают на входы блока обработки 12. в котором производится вычисление плотности среды (например, путем деления частот- ных сигналов). Может быть использован и другой способ обработки сигналов, заключающийся в решении блоком 12 системы двух уравнений первого порядка с двумя неизвестными - температурой и плотно- стью среды.
В качестве материала резонатора необходимо выбирать вещества с большим значением модуля упругости и малыми коэффициентами линейного расширения и коэффициентом термоупругости. Измеренное значение плотнотгти выводится для индикации или регистрации на вторичный прибор 13.
В зависимости от условий применения прибора колебания цилиндрической оболочки и стержней могут возбуждаться как одновременно, так и поочередно. В последнем случае блок обработки 12 содержит дополнительное коммутирующее устройство.
С целью дальнейшего повышения точности измерения путем устранения возможного взаимного влияния колебаний стержней и пустотелой оЪолочки при их одновременном возбуждении, предпочтитель- ным является вариант конструкции механического резонатора, приведенный на фиг.З. В этом случае концы стержней, являющиеся узлами их изгибных колебаний, жестко связаны с торцами оболочки в узлах колебаний оболочки, что приводит к повышению стабильности частоты автоколебаний как стержней, так и оболочки.
Формула изобретения
1. Вибрационный плотномер по авт. св. № 800817, отличающийся- тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительно содержит два одинаковых стержня, выполненных из того же материала, что и пустотелая оболочка, жестко связанных на концах с торцами оболочки и расположенных вдоль ее образующей симметрично продольной оси оболочки, блоки возбуждения и сьема колебаний стержней.
2.Плотномер по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что концы стержней жестко связаны с торцами оболочки в узлах ее колебаний.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Вибрационный плотномер | 1979 |
|
SU800817A1 |
Устройство для определения плотности и вязкости жидких сред | 1986 |
|
SU1469311A1 |
Устройство для определения уровня жидкости | 1990 |
|
SU1767352A1 |
Вибрационный плотномер-вискозиметр | 1980 |
|
SU898288A1 |
Частотный способ седиментационного анализа суспензий | 1987 |
|
SU1467451A1 |
Вибрационный плотномер | 1983 |
|
SU1096533A1 |
Погружной вибрационный плотномер | 1988 |
|
SU1578583A1 |
ДАТЧИК ВИБРАЦИОННОГО ПЛОТНОМЕРА | 2012 |
|
RU2506563C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ | 1991 |
|
RU2045030C1 |
Вибрационный плотномер | 1987 |
|
SU1469312A1 |
Использование: химическая, нефтехимическая и газовая промышленность. Сущность изобретения: плотномер содержит тонкостенную цилиндрическую оболочку, закрепленную в центре масс при помощи держателя, и два одинаковых стержня из того же материала, что и оболочка. Стержни связаны на концах с торцами оболочки и расположены вдоль ее образующей симметрично оси. Оболочка соединена с приемником, усилителем и возбудителем. Стержни соединены со своей системой приемаусиле- ния и возбуждения. 1 з.п. ф-лы.,4 ил.
5
. /
О
/,
и
4
А-А
Фи-г.2
tpt/e.J
Вибрационный плотномер | 1979 |
|
SU800817A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1992-10-23—Публикация
1990-09-27—Подача