Датчик виброплотномера Советский патент 1975 года по МПК G01N9/12 

1

Изобретение относится к нриборам для измерения плотности, например, авиационных топлив.

Известен датчик аиброплотномера, содержащий погруженный в контролируемую жидкость механический резонатО|р, состоящий из двух плоских пружин, штока и плоской пластины; возбудитель и приемник колебаний механического резонатора.

При измерениях этим датчиком плотности жидкости используется зависимость собственной частоты колебаний погруженного механического резонатора от присоединенной массы контролируемой жидкости, пропорциональной ее плотности.

Недостатком известного датчика является зависимость собственной частоты механического резонатора, являющейся мерой плотности контролируемой жидкости, от температуры окружающей среды, обусловленная изменением под действием температуры упругих свойств и геометрических размеров механического резонатора.

Цель изобретения - уменьшение температурной погрешности датчика виброплотномера и, следовательно, повышение точности измерений. Поставленная цель достигается благодаря тому, что жесткий эк|ран из термобнметалла Б датчике закреплен консольно и параллельно плоскости пластины механического резонатора на расстоянии двойной амплитуды колебаний механического резонатора.

Механический резонатор может совершать свободные колебания, при этом обеспечивается максимальное влияние твердой стенки (экрана) на величину присоедине) массы контролируемой лсидкости.

На чертеже показан предложенный датчик виб|роплотномера, продольный разрез.

Основными узлами датчика виброплотномера являются: механический резонатор, возбудитель и приемник колебаний механического резонатора и жесткий экран из термобиметалла.

Механический резонатор включает в себя две плоские пружины 1, жестко соединенный с ними шток 2, на котором закреплены плоские пластины 3 и 4. Пластина 4 является якорем электромагнитного возбудителя колебаний, состоящего из магнитопровода 5 и обмотки 6. К штоку 2 жестко крепится плунжер 7 индуктивного цриемника колебаппп, состоящего из двух одинаковых индуктивных катушек 8 и 9. Концы пружин 1 жестко соединены с корпусом 10.

Возбудитель колебаний за1чрс: лен на крыг;ке 11, которая через герметпч;1у;о прокладку 12 кренится винтами к корпусу 10. Герметичность возбудителя колебаний обеспечивается крышкой 13, установленной через прокладку

14 на корпусе 10. На крышке 13 смонтирован через герметичную прокладку 15 штепсельный разъем 16. Катушки 8 и 9 приемника колебаний загерметизированы с помощью стакана 17 п прокладок 18 и 19. Выводные концы катушек 8, 9 проходят через трубу 20.

Параллельно плоскости пластины 3 механического резонатора на расстоянии двойной амплитуды колебаний от нее к корпусу 10 с помощью выступа 21 жестко прикреплена одним концом биметаллическая пластина 22, площадь которой больше площади пластины 3 механического резонатора. Снизу датчик закрыт крышкой 23.

Работает датчик виброплотномера следующим образом.

Механический резонатор погружен в контролируемую жидкость. Возбудитель колебаний заставляет механический резонатор совершать колебания в направлении х-xi (см. чертеж). Приемник преобразует эти колебания в электрический пе|риодический сигнал, частоту которого нужно измерить.

При увеличении температуры окружающей среды собственная частота колебаний механического резонатора, являющаяся мерой плотности контролируемой жидкости, уменьшается вследствие температурных изменений упругих свойств и геометрических размеров механического резонатора.

Одновременно с этим увеличение температуры окружающей среды вызывает изгиб термобиметаллической пластины 22, которая удаляется от пластины 3 механического резонатора. При этом уменьшается присоединенная масса контролируемой жидкости, а следовательно, увеличивается собственная частота механического резонатора, компенсируя температурную погрешность датчика виброплотномера.

Описанный датчик виброплотномера уменьшает температурную погрешность и, следовательно, повышает точность измерений.

Предмет изобретения

Датчик виброллотномера, содержащий погруженный в контролируемую жидкость .механический резонатор, состоящий из плоских

пластин и штока, возбудитель и приемник колебаний механического резонатора, и жесткий экран из материала, деформирующегося при изменении температуры окружающей среды, например, из термобиметалла, отличаюЩ.ИЙСЯ тем, что, с целью повышения точноеги датчика, в нем жесткий экран закреплен консольное и параллельно плоскости пластины механического резонатора на расстоянии двойной амплитуды колебаний механического резонатора.