Поплавковый плотномер Советский патент 1974 года по МПК G01N9/18 

Изобретение относится к области измерения физических величин.

Известен поплавковый плотномер, содержащий поплавок, связашшй через блок при помощи троса с плечом короьшсла рычажной системы и соединешшй с барабаном реверсивного привода, фазочувствительный усилитель, подключенный к выходным обмоткам трансформаторного преобразователя перемещения, и систе1цу механического воздействия на рав- новесие кopo лыcлa.

Однако в известном плотномере система механического воздействия на равновесие коромысла выполняется с помощью прушшы, односторон- нее действие которой и нестабильность упругой силы во времени снижают точность измерений.

Кроме того, выполнение в известном плотномере трансо юрматорного преобразователя перемещения в виде щыиндрического сердечника, i

1Трикре1и1енного к одному из плеч к6мысла и размещенного внутри цилиндрического каркаса, на котором расположены выходные -обмотки, неизбежно создает трение, что также оказывает влияние на 1ючность измерения.

С целью повышения точности измерения в описываемом плотномере систекга механического воздействия на. равновесие коромысла выполнена в виде трех постоянных магнитов, один из которых закреплен на противоположном плече коромысла относительно поплав, два других размещены в одной плоскости с первым магнитом со встречно расположенными полюсами, а трансформаторный преобразователь перемещения выполнен в виде двух малогабаритных трансформаторов с разомкнутой магнитной цепью, установленных с противоположных сторон коромысла, выполненного из шгнитного материала,

На фиг. I приведена принципиальная схема плотномера: на (Ьиг.2

график зависимости силы Т взаимодейств Ш постоянных магнитов при из1.:енении расстоян11н Хм между одноименными полюсаш; на фиг. 3 показана зависмгость сигнала У на выходе одного из трансформаторов в функции перемещения Х коромысла-сердечника.

Плотномер содерлоят коромысло рычажной системы, установленное на :ножевой опоре, включающей призму 2 и подушку 3. Коромысло уравновешено с одной стороны весом поплавка 4, подвешенного на тросрще 5. Тро сик перекинут через Олок 6 и щжкреплен к барабану 7, установленрому на выходном валу редуктора 8 реверсивного двигате.ля 9, который имеет обмотку возбуждешш 10 и обмотки управления Жf 12. На другом плече короглысла установлен постоянный магнит 13, относительно которого в вертикальной плоскости И с противоположных сторон размещены два других постоянных магнита 14, 15, Кроме этого, с противоположных сторон одного из плеч коромысла установлены два малогабаритных трансформатора с разомр:нутыми jverнитопроводами 16, 17 и обмотками возбулсдения; -18, 19. Коромысло выполнено из магнитного материала, и плечо его 20, находящееся между разомкнутыми магнитопроводами ±6, 17, одновременно в качестве подвижного сердечника. Шходтше обмотки 2i, 22 трансформаторов преобразователя перемещения подалючерш через диоды 23, 24 к управляющим электродам тиристоров 25, 26, в анодные цепи которых включены обмот1еи реле Р и Р , зашунтированные конденсаторами 27, 28 и подключенные к источнику переменного тока опорного напряжения. Управляющие электроды тиристорхэв зашунтированы резисторами 29, 30, служащими в качестве задатчиков порога включения тиристоров.

Па выходных валах редуктора 8 с различным передаточным отношением укреплены указательная стрелка 31 и подвижный сердечник 32 с обмоткой возбуждешш 33 трансформаторногопреобразователя дистанционной передачи показания.Измерительные обмотки 34, 35 преобразоBaTejm подЕслючены к вход1у вторичного прибо1 а 36, обеспечивающего дистанциошше показания измеряемого парамет1за.

Прин1,ип работы плотномера заключается в следующем.

Изменение плотности или границы раздела йсидкости приводит к перемещенрпо поплавка 4 и вызывает изменение равновесия коромысла I, котррое предаарительно уравновешено за счет сил взаимодействия постоянных магнитов 13,14,15 так, чтобы сердечн ш 20 наход41лся в нейтральНОМ пололхении между разомкнутыми магнитопроводакчи 16, 17 трансформаторного преобразователя.

В зависимости от направления изменения равновесия коромысла-сердечника 20 происход11т замыкание магнитной цепи оддого из трансформаторов. В результате этого на выходе обмотки 21 или 22 сигнал увеличивается, как это показано на фиг. 3. Увеличение сигнала на выходе обмотки трансформатора приводит к В1«шченшй тиристора 25 или 26 с обмоткой реле Р или Ру . Заглыкание одной из обмоток управления И, 12 контактами реле Т, шил Р обеспечивает реверсивное вращение двигателя 9 в одном из направлений вращешш барабана 7 с помощью редуктора 8. В|вщение барабана 7 позволяет с помощью троса 5 поднимать 11ли погружать поплавок 4 до тех пор, пока короьмсло не приобретает liyjmoro равновесия. Одновременно с вращением барабана 7

вращается указательная стрелка 31, обеспечиваюшдя показания по месту, и перемещается сердечник 32, позволяющй дистанционно передавать показания с помощью втор много прибора 36.

Бви, того, что коромысло предварительно уравновешивается с помощью постоянных магнитов и глагнит 3 направлен к магнитам 15, 14 встречно ОД1-Юименными польэсами, не только полностью исключается трение, но уст эаняется влияние взаиглодействия сердечника 20 с разомкнутыми сердечникалш 16 и 17.

ПРБЦЗЖТ ИЗОБРЕТММЯ

Поплавковый плотномер, содержащий поплавок, связанный через

блок при помощи троса с одним плечом корокшсла рычажюй системы и соединенный с барабаном реверстного привода, фазочувствительный усилитель, поддалюченный к выходным обмоткам трансформаторного преобразователя перемещения, систему мехаштческого воздействия на равновесие коромысла, .отличающийс я тем, что, с целью цовышения

точности измерения, система механического воздействия на равнове.сие коромысла выполнена в виде трех постоянных магнитов, оДин из которых закреплен на противоположном . плече коромысла относительно поплавка, два других размещены в одной плоскости с первым магнитом со

.встречно расположенными полюсами, а трансформаторный преобразователь перемещения выполнен в виде двух ;малогабаритных транс|юрматоров с разомкнутой магнитной цепью, установленных с противоположных dTOpoH короь/ысла, выполненного из магнитного материала.