ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК G01N9/18 

Изобретение относится к устройствам для измерения плотности путем взвешивания фиксированного объема контролируемой жидкости и предназначено для контроля плотности пульп в напорных трубопроводах.

Известен датчик плотности, состоящий из автокомпенсатора и чувствительного элемента, выполненного в виде взвешиваемого отрезка трубы.

Недостатком известного датчика является то, что его тарировочная характеристика зависит от его наклона.

Целью изобретения является повышение точности и надежности датчика плотности при работе его в напорном трубопроводе, произвольно наклоненном к горизонтали.

Для этого чувствительный элемент датчика консольно подвешен на двух соосных торсионных разделителях и взвешивается с помощью грузорычажного автокомпенсатора, не реагирующего на наклоны датчика. Автокомпенсатор соединен с одним торсионным разделителем, а во втором разделителе размещен нульорган в виде магнитоанизотропного торсиметра с обмотками.

На фиг. 1 схематично изображен датчик в вертикальном разрезе с вырывами; на фиг. 2 -то же, разрез по А-А фиг. 1.

полненный в виде отрезка трубы, соединенного эластичными трубчатыми подвесками 3 с магистральным трубопроводом 4. Нолость 5, образованная корпусом / и чувствительным элементом 2 с подвесками 3, герметично заполнена эталонной жидкостью.

Чувствительный элемент 2 консольно подвешен в корпусе 1 с помощью двух одинаковых и соосных торсионных разделителей 6, глухие

и подвижные концы которых крепятся к чувствительному элементу 2, а открытие и ие подвижные ко}щы - к установленным на корпусе / жестким цилиндрам 7. Между цилиндрами н торсионными разделителями образуется

кольцевое пространство, сообщающееся с полостью 5.

К глухому и подвижному концу одного из торсионных разделителей 6 с внешней стороны датчика крепится конец концентрично расположенного внутри разделителя магнитоанизотроппого торсиметра 8, другой конец которого прикреплен к жесткому цилиндру 7. К глухому концу другого торсионного разделителя 6 с внешней стороны датчика крепнтся лчесткий валик 9. На валике смонтирован рычаг 10 с ленточной тягой //, соединяющей его с одним из плеч рычага 12, на другом плече которого расположена каретка 13. На каретке установлены Л1ехаиическн связанные

вое устройство 15, например винтовая napi, и вторичный нреобразователь 16, например сельсин, для передачи информации на вторичную аппаратуру (на чертенке не иоказана).

Онора 17 рычага 12 и лента 18, воспринимающая радиальную составляющую силы, приложенной к валику 9, закреплены на корпусе 1.

На магнитоанизотропном торсиметре 8 уложены взаимно перпендикулярные обмотка Еозбуждепия 19, навиваемая по образующим торсиметра, и цилиндрическая обмотка индикации 20.

Обмотка индикации торсиметра соедииепа с входом усилителя следящей системы (на чертеже не показаны), а выход усилителя подключен к управляющей обмотке реверсивного двигателя 14.

Рычаг 12 и чувствительный элемент 2 соединены с гидравлическими демпферами 21 и 22, укрепленными на корпусе. При этом демпфер чувствительного элемента 2 расположен в полости 5.

При движении контролируемого нотока в направлении, указанном на чертеже стрелкой Б, в полости 23 датчика на чувствительный элемент 2 действуют две силы, вызывающие нротивоположные относительно оси торсионных разделителей 6 моменты: сила тяжести, определяемая весом чувствительного элемента 2 и находящейся в нем контролируемой жидкости; выталкивающая сила, определяемая внешним объемом чувствительного элемента 2 и плотностью эталонной жидкости, занолняющей нолость 5.

Возникший при изменении плотности лсидкости разбаланс моментов указанных сил вызывает отклонение чувствительного элемента 2 от нулевого положения, скручивание торсионных разделителей 6, а вместе с ними и магнитоанизотропного торсиметра 8, являющегося нуль-органом следящей системы компенсационного преобразователя. Образованный при этом в обмотке индикации 20 электрический сигнал разбаланса воздействует через усилитель на реверсивный двигатель 14,

который посредством ходового устройства 15 перемещает вдоль плеча рычага 12 каретку 13, являющуюся груз-балансом грузорычажного автокомпенсатора.

Посредством рычагов 12, 10 и тяги 11 перемещение каретки 13 преобразуется в приращение момента на валике 9, и возникший разбаланс компенсируется, а чувствительный элемент 2 возвращается в нулевое положение. При этом изменение сигнала вторичного

преобразователя 16, соответствующее перемещению каретки 13, пропорционалыю изменению плотности контролируемой жидкости. Колебания чувствительного элемента 2 и рычага 12 с кареткой 13, возникающие из-за

вибраций и тряски трубонровода 4, а также пульсации потока (при работе, например, с поршневыми пасосами), гасятся с помощью идравлических демпферов 21 и 22.

Предмет и з о б р е т е и и я

Датчик плотности, состоящий из автокомпенсатора и чувствительного элемента, выполненного в виде отрезка трубы, соединенного

эластичными трубчатыми нодвесками в одну линию с магистральным трубопроводол и заключенного вместе с этими нодвесками в заполненный эталонной жидкостью корпус, отличающийся тем, что, с целью новышения

точности и надежности работы, чувствительный элемент датчика консольно нодвешен на двух соосных торсионных разделителях, и в зоне низкого давления к подвижному концу одного из иих прикреплен магнитоанизотропный торсиметр, а к подвижному концу другого прикреплеп валик, соединенный с грузорычажным авто компенсатором.

/5. /А-А

J

/ /

Фиг. 2