УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИВЕДЕННОЙ ПЛОТНОСТИ Советский патент 1974 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к приборам для измерения плотности различных сред.

Известны приборы для |И31мерения ллотности различных материалов, имеющие потенциометрический преобразователь, угол поворота подвижного контакта -которого пропорционален ллотности контролируемой среды при текущей температуре, преобразователь отклонения температуры кОНтролируемой среды от температуры приведения в электрический сигнал и регистрирующее устройство.

Эти приборы имеют тот недостато-к, что .не ПО31ВОЛЯЮТ измерять ллотность материала, приведенную к оиределенной темлературе.

С целью повышения точности измерения приведенной к определенной температуре плотности в устройство иведены два резистора, сопротивления которых регулируются в соответствии с величиной ллотности в начальной точке диапазона измерений, шириной диапазоиа и величииой коэффициента объемного расщирения контролируемой среды. Между резистора1ми В1ключен потенциометрлческий преобразователь плотномера так, что одни выводы резисторов соединены с неподвижными .конта1ктами лрео-бразователя, а другие - с источником напряжения. -Параллельно одному из резисторов подключен пр-еобразователь отклонения температуры контролируемой среды от определенной температуры приведения в

электрический сигнал. Подвижный контакт потенциометрического преобразователя и вывод второго резистора подключен к устройству, регистрирующему налрял ение, лропорциональное приведенной плотности контролируемой среды.

У стройст1во включает в- себя плотномер / с потенциометричеоким преобразователем 2, угол поворота которого пропорционален ллотности при текущей темлератзфе контролируемого материала, и преобразователь 3, электрический сигнал которого пропорционален отклонению температг фы контролируемого материала от температуры приведения. К выходу преобразователя 3 подключен переменный резистор 4, один выход которого соединен с неподвижиым конта1ктом преобразователя 2, а другой - с одним из выходов источника напряжения 5. Второй неподвижный контакт преобразователя 2 подключен к вы/воду переменного резистора 6, другой вывод которого подсоединен ко второму выходу источника напряжения 5. Напряжение, пропорциональное приведенной к определенной температуре плотности, изменяется с помощью регистратора 7.

Плотность материалов имеет

следующую

30 зависимость от температуры: р(Г)р(Гь){1--а(Г-Го)1. где р(Т) - плотность контролируемого мате|риала при температуре Т; р(Тв) - приведенная плотность материТ - текущее значение температуры; Го - температура приведения; а - .коэффициент объемного расширения. Из выражения (1) можно с достаточной точностью получить завийшмость приведенной плотности контролируемого материала от его температуры: р(Го)р(Г)1+а(Г-Г,о Пусть прибор регистрирует плотность дри данной темлературе, которая находится в диапазоне р , р, причем р - (Начальная точка диалазона и . Обоз1начи:м текущее значение .плотности внутри диа1пазо.на измерения. Плотность, регистрируемая прибором без устройства темиератуфной коррекции, может быть представлена ,в следующем виде: РИЗМ р (7о)+р4Г), где р (То) - плотность в начальной точке диапазойа измерений при температуре TO. При изменении тем1пературы контролируемого материала, при неизменной приведенной плотности материала, показания такого прибора изменяются; три этом изменяется как начальная настройка прибора р (То), так и плотность внутри диапазона ()х(Т)- Следовательно, задача устройства температурной коррекции состоит .в том, чтобы при неизменной приведенной плотности материала показания прибора не изменялись при изменении температуры материала. В данном илотномере с температурной коррекцией коррекция выходного сигнала осуществляетгся следующим образом. Ток / преобразователя 5 связан с температурой контролируемого материала Т соотнощением: Г,(4) где GI - коэффициент пропорциональности, (а/°С). Со п ротивление г между яюдаижным контактом потенциометричеокого преобразователя и неподвижным контактом этого npeo6ipaзователя, связанным с резистором 6, пропорционально плотности контролируемого материала т. е. .(T),(5) где €2 - коэффициент П1рО1П.01рцио1Н,альности, см. На1Пряжение f/, измеряемое регистратором 7, определяется выражением (/ - /о) R, (2 + Re), (6) Ri Ч- K. + R, к, + R, + R де Е - э. д. с. и сточника на1пряжения 5; R4, Re, Ra - сапротЕвления соответственно резисторов 4 н 6 к нотенциометрического преобразователя 2; I, /о - выходные токи преобразователя 3, соответствующие тем1пературам Т и Го контролируемото материала. С учетом формул (4) и (5) преобразуем выражение (6) к вишу )+С41(Г-Г.)р,(Г) + С,(Т-Щ+С,1 где Сз + коэф1фи1циент пропорциональности, б/г см Ci С,-- - коэффициент пропорцио- I/°G; нальности, GI - коэффициент пропорциоEG., нальности, г г 6 постоянная величина, г1см. й ГСумма первых двух членов в квадратной скобке П|ри условии, что , в соответствии с выражением (2) равна px(Tio), т. е. приведенной плотности внутри диапазона измерений. Третий член в скобкам при условии,, что G5 p(To),° а, уЧ|Иты1вает изменение начальной плотности от температуры. GjrtBHr шкалы, обусловленный наличием в формуле (7) постоянной GS, может быть скомпеноирован, нацример, в ре)ги|стра|торе. Таким образом, напряжение, измеряемое регистратором, при указанных выше условиях пропорционально приведенной плотности контролируемого материала. Подбором сопротивления резистора 4 при определенной величине Е осуществляется равенство , а подбором величины , сопротивления 6 - равенство G5 p(roja. Предмет изобретения Устройство для измерения приведенной плотности содержащее плотномер с потенциометрическим преобразователем, угол поворота подвижного контакта которого пропорционален плотности контролируемой среды при текущей температуре, преобразо(ватель отклонения температуры контролируемой среды от температуры приведения в электрический сигнал и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два резистора, между которыми включен потенциометрический преобразователь, одни выводы резисторов соедийены с неподвижаыми контактами преобразователя, а другие - с источником напряжения, параллельно одному из резистор-ов подключен преобразователь отклонения температуры, при

этом подвижной контакт потенциомет.рического преобразователя и вывод второго резИСтора, связанный с источНИком напряжения, подключены -ко входу регистратора.