противолежащий протектору, компенсационные цилиндры, соединенные между собой подвижной опорой так, что образуют гермобарокомпенсатор длины акустической базы, причем при изменении длины акустической базы ее термобарокомпенса- ция сохраняется, / .
Недостатками известного измерителя скорости звука являются сложность устройства автоматической коррекции длин плеч компенсационных цилиндров термобаро- компёнсатора при изменении длины акустической базы, трудоемкость и необходимость настройки измерителя, перекалибровка из-за разборки и сборки измерителя в процессе очистки его деталей от следов измеряемых жидких сред, индивидуальной подгонки деталей, ненадежность конструкций измерителя из-за наличия штифтов с малой площадью контанка с компенсационными цилиндрами, что приводит к интенсивному их износу и увеличению погрешности прибора из-за постоянно увеличивающегося люфта в обеих резьбовых канавках компенсационных цилиндров. К рорм е f of б, нёвозМбжн о определять факти- ческие величины длин компенсационных цилиндров собранного измерителя.
Цель изобретения - повышение надежности устройства. ;;;. ;:::; .. , . Цель достигается тем, что известный измеритель, содержащий цилиндрический корпус, в торЦе которого размещён прилегающий к внутренней поверхности протектора обратимый электроакустический преобразователь, подвижный компенсационный элемент, на котбрЬм закрёплен бтражатель, установленный собсно протектору, опоры и электронный блок электрически связанный с обратимым электроакустическим преобразователе, снабжен втулкой с двумя отверстиями, в одном установлен цилиндрический корпус, а в другом -компенсационный элемент с возможностью перемещения и фиксации, опоры размеще- ны на втулке в НлоскЬс-ти, параллельной протектору, одна из опор предназначена для корпуса, другая для компенсационного элемента, который выполнен в виде штанги, фиксаторами штанги и корпуса являются опоры. ; .;. . . : ;
На фиг. 1 показана схема термобаро- компенсатора; на фиг. 2 - измеритель.
Измеритель состоит из корпуса 1с цилиндрической частью 2, в корпусе размещен электронный блок измерителя 3, в торце корпуса 1 размещен электрически соединенный с электронным блоком 3 обратимый электроакустический преобразователь 4, защищенный протектором 5. Выполненный
0
5
0
5
0
5 5
0
0
5
в виде плоского диска отражатель 6 соосно противолежит протектору 5 и закреплен На конце подвижного компенсационного элемента в виде штанги, где размещено крепление 8 отражателя 6 к подвижному компенсационному элементу 7. Вторым компенсационным плечом является цилиндрическая часть корпуса 2. Охватывающая цилиндрическую часть корпуса 2 втулка 9 снабжена отверстием, в котором перемещается штанга. На втулке 9 размещены фиксатор 10 штанги 7 и фиксатор 11 второго компенсационного Плеча, которым является цилиндрическая часть корпуса 2, оси фиксаторов 10 и 11 размещены в плоскости, параллельной плоскости протектора 5.
Устройство работает следующим образом. . -
Для точной работы необходимо выдерживать постоянство установленной длины акустической базы б путем компенсации Температурного и барического воздействий на длину акустической базы. Компенсация осуществляется за счет равных температурных и барических приращений длин компенсационных плеч относительно опоры, в одно из компенсационных плеч входит акустическая база. В этом случае величина акустической базй остается неизменной.
Условие постоянства величины акустической базы заключается в выполнении равенства Д1Т1Р (), где А1Т1Р (AlIlP) - приращение длин первого (второго) компенсационных плеч под дестабилизирующим воздействием температуры и давления. При этом длина первого компенсационного плеча включает длины акустической базы 1б и второго компенсационного плеча г
1| 12 + IB ,...длина второго компенсационного плеча h, при котором установленная длина акустической базы 1б тёрмокомпенсирована,
равна 2- -„. -2;/ Б. Сохранение барокбмпенсации при термобароко мпенсации
ai E2 выполняется при условии ,
где a i(« 2) - температурный коэффициент линейного расширения материала первого (второго) компенсационного плеча; Ei(Ea) -. модуль Юнга материала первого (второго) компенсационного плеча.
Поэтому, рассчитав необходимую величину акустической базы б или установив ее экспериментально, по формуле рассчитывают величины компенсационных плеч И и J2, устанавливают втулку 9 на необходимое
расстояние от протектора 5 и закрепляют фиксаторами 10 и 11, установив необходи- длину подвижного компенсационного элемента 7..
| Например, погрешность измерения скорости звука, вносимая воздействием температуры на акустическую базу при разбалансе, длин обоих компенсационных п/ еч, одно - из титана марки ВТ-23 с температурным коэффициентом линейного сширения а 8,1 1/град, а другое нержавеющей стали 12Х18Н10Т с а 2
ч-б
рг и;
1/град, при изменении температуры в диапазоне (-2)-35°С с точностью уста- нсвки, равной 0,1 мм, составит
а с
,-з
ДСо,1мм 2,4-Ю -м/с, точностью, равной 0,02 мм, составит
-4
ДСо,02мм 3.2-10 чм/с.
0
5
0
При воздействии гидростатического давления в диапазоне 0-100 атм величины погрешностей такого же порядка.
При необходимости изменения величины акустической базы для обеспечения равенства частоты выходного сигнала измерителя для новых оптимальных величин контролируемых параметров исследуемых жидких сред при использовании измерителя в системах контроля и управления технологическими процессами перестройку акустической базы легко осуществить в обычных цеховых условиях.
Проводить калибровку нет необходимости, так как возможно использование одних исходны табличных данных.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в повышении его надёжности за счет упрощения устройства без ухудшения его метрологических параметров.
Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Измеритель скорости звука, содер жа- щ(/ и цилиндрический корпус, в торце кото- о размещен прилегающий к внутренней
ос бл эл о f
ерхности протектора обратимый элект- кустический преобразователь, подвижропо ро
ный компенсационный элемент, на котором засреплен отражатель, установленный со- о с протектором, опоры и электронный
к, электрически связанный с обратимым ктроакустическим преобразователем, лишающийся тем, что, с целью
повышения надежности измерители, он снабжен втулкой с двумя концентричными отверстиями, во внутреннем из которы:: установлен цилиндрический корпус, а в другом - компенсационный элемент с возможностью перемещения и фиксации, опоры размещены на втулке в плоскости, параллельной протектору, одна из опор предназначена для корпуса, другая - для компенсационного элемента, который выполнен в виде штанги, фиксаторами штанги и корпуса являются опоры,
Фи г. 2
