ВЕСОВОЙ ПЛОТНОМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД Советский патент 1972 года по МПК G01N9/26 

Изобретение относится к технике измерения плотности жидкнх сред.

Известен весовой плотномер, содержании чувствительный элемент в виде отрезка трубы, соеднненный посредством эластнчных элементов с трубопроводом, устройство компенсации первоначального ее веса, демпфер, соедннительиые элементы и вторнчный прибор.

Предлатаемое изобретение позволяет повысить точность измерений за счет иснользоваиия входного и выходного сопел, установленных на измерительном участке трубонровода.

Представлена схема предлагаемого нлотномера для жидких сред.

Чувствительным элементом устройства является прямой подвижный отрезок трубы /, герметически соединенный с торцов посредством гибких элементов 2, 3 с входным неподвижным патрубком 4 и выходным неподвижным патрубком 5.

Для исключения влияния перепада давления на жестко гибких элементов 2, 3, а следовательно, на точность измерения выходной конец входного неподвижного патрубка 4 и выходной конец нрямого нодвнжпого отрезка трубы 1 снабжены соплами 6, 7, выполненными из керамики для повышения стойкостн износа.

рои расположена но центру упругого элемента 2.

С подвижным отрезком трубы / жестко связаны магнитная перемычка 9 дифференциально-траисформаториого датчика 10 и рычаги //, 12 с уравновешивающим грузом 13.

При отсутствии измеряемой жидкости в полости подвижной трубы / система /, 9, 11, 12 посредством уравновешивающего груза 13 приводится в состояиие равновесия относительио оноры качения 8.

При наличии измеряемой жидкости в полости трубы / указанная снстема нрнводится в равиовесие носредством калиброванных измерительных грузов 14, которыми управляют электромагниты 15.

Коммутацня токов в обмотках электромагнитов 15 осушествляется ключамн 16, управляемыми дешифратором 17, вход которого соед нтен с выходом реверсивного счетчика нмпульсов 18. На вход реверсивного счетчика импульсов 18 подаются нмпульсы прямоугольной формы от генератора импульсов 19 через ключ 20, унравляем з1Й выходньпг С1ил1алом с фазочувствительного усилителя 21 через пороговый элемент 22.

Управление реверсом счетчика осушествляется блоком управления 23, 5ход которого соединен с выходом фазочувствительного усилителя 21. Фазочувствительный усилитель 21 усиливает сигнал рассогласовання дифференциальр о- трансформаторного датчика /О, BJ Iход которого соединен с входом усилителя 21.

Питание днфферснцнальпо-трансформаторный датчик и управляемые цепи блока управления реверсом счетчика 23 получают от блока питания 24.

Для иовышения устойчивости равновесия системы I, 7, 9, 11, 12, 14, трубка / соединена с демпфером 25.

выходу дешифратора /7 подключен показываюгций прибор 26, а к выходу реверсивного счетчика 18 через преобразователь дискретного сигнала в аналоговый 27 регистрирующий прибор 28.

Плотномер работает следующим образом.

Коитролируемая жидкость непрерывно прокачивается через измерительный объем подвижной трубки / со скоростью, исключающей BbinaziaiiHe и оседание шлама на ее стенках. При этом вдоль гибких элементов 2, 3 посредством соиел 6, 7 создается зона пониженного давления, что обеспечивает постоянную жесткость гибких элемеитов, а следовательно, высокую точность при измереиин. Под действием веса жидкости, заключенной в объеме трубки /, ироисходит перемеи,енпе коица трубки совместно с магнитной перемычкой 9 вниз и расбаланс дифференциал ьио-траисформаториого датчика 10. Сигнал расбаланса, усиленный фазочувствительным усилителем 21, через блок управления реверсом счетчика дает команду реверсивному счетчнку 18 иа сложение (иакоиление) импульсов, которые подаются иа его вход через ключ 20 с выхода геиератора импульсов 19. Ключ 20 открывается сигналов фазочувствнтельного усплителя 21 через пороговый элемент 22, который исключает прохождение шу.ма (помех) на вход ключа 20.

Дешифратор 17 преобразует импульсы, пакаилнваемые реверсивным счетчиком импульсов 18, в выходные сигналы, которые управляют ключами 16. В результате этого происходнт обесточиваиие обмоток электромагнитов 15, II грузы 14 устанавливаются иа рычаге //, уравновешивая вес жидкости, находяи1.ейся в трубке /. При этом трубка / возвраи1,ается в исходное положение, сигнал расбаланса датчика 10 уменьшается до нуля. Шумы с выхода усил ггеля 21 отсекаются, и ключ 20 закрывается, исключая дальнейшее иакоиление импульсов.

Количество накопленных имиу.чьсов оказывается иронорциональио весу жидкости, заключенной в постоянном объеме трубкн 1, а

следовательно, плоскости жидкости. Количество иакоилеииых импульсов преобразуется дешифратором и в дискретной форме нодается на вход цифрового показывающего прибора 26.

Одновре1ме1И1о дискретная информация количества импульсов преобразуется преобразователем дискретиого снгнала в аналоговый 27 и поступает иа вход регистрирующего прибора

28. При уменьшении плотности, а значит и веса измеряемой жидкости происходит расбалаис датчика 10, но при этом фаза сигнала расбаланса измеияется иа 180°. Усиленный сигнал расбалаиса усилителем 21 через блок

управления реверсом счетчика 23 выдает реверсивному счетч1и у импульсов команду на вычитание, одновременно ключ 20 открывается и происходит вычитание импульсов.

При этом грузы 14 перераспределяются иа

рычаге 11 до тех иор, пока не произойдет уравиовешиваиие. Показывающий и регистрирующий приборы зафиксируют другое зиаченне плотности и т. д.

Для гашения колебаний системы при взвешиваиии используется демпфер 25. Измерительная схема плотномера собирается из уиифицированных цифровых субблоков, работающнх в ключевом режиме, что обеспечивает высокую точность и надежность работы. Калиброваииые грузы 14 обеспечивают высокую стабильность измереиий.

Предмет изобретения

Весовой плотномер для жидких сред, содержащий иодвижный иатрубок, жестко соединенный с уравновешивающим рычагом и герметически связанный с торцов гибкими элемеитамн, соединенными с входным и выходиым иеподвижными патрубками, диффереициально-трансформаторный датчик перемещения, усилитель, счетчик импульсов, блок управления счетчиком, генератор импульсов, деи1ифратор, цепь электромагнитов, пoкaзFJIвaющий и регистрирующий ириборы, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности измереиий, выходиой конец входного неподвижного н выходной конец подвижного патрубков снабжены соплами, а уравновешивающий рычаг калиброванными груза.ми, замыкающими иепь

электромагинтов, причем выход генератора импульсов соединен со входом счетчика через ключ, управляемая цепь которого через пороговый элемент еоед1щеиа с выходом фазочувствительного усилителя.