Устройство для контроля удельного веса жидкости Советский патент 1977 года по МПК G01N9/20 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в нефтя1ГОЙ и газовой промышленности для контроля удельного веса промывочных жидкостей при бурении нефтяных и газовых скважин, а также для контроля удельного веса различных жидкостей и пульп при автоматизации процессов обогащения, катализаторных и цементных производств.

Известно устройство для измерения плотности нромывочной жидкости при бурении скважин, содержащее два поплавка, соединенных посредством чувствительного элемента, воспринимающего усилие, с которым один из поплавков, полностью погруженный в жидкость, действует на другой поплавок, находящийся на поверхности жидкости. Однако известное устройство обладает ограниченными метрологически.ми характеристиками (низкая надежность и точность) из-за требуемого компромисса между величинами плавучей способности (архимедовой силы) обоих поплавков и обеспечением постоянства объе.ма поплавка, находящегося на поверхности жидкости 1J.

Наиболее близким к изобретению является плотномер для жидких сред, содержащий двуплечий рычаг, на одном конце которого укреплен поплавок, а другой соединен с системой регистрации перемещения поплавка, выполненной в виде двух вертикально расположениых сильфонов, иоме1денных в герметичные камеры, полости которых заполнены манометрическо/ жидкостью и соединены между соиои капиллярной трубкой, иричем щток нижнего сильфона, помещенного в испытуемую среду, соед1шен с одним из концов рычага, а шток верхнего сильфона соединен с нижним спльфоном. Б качестве компенсаторов влияния температуры окружающей среды и те.мпературы 1змеряемой жидкости применены сильфоны, связанные через базу (корпус) основны.ми сильфонами, а к щтоку верхнего сильфона подключено показывающее устройство, ho область применения такого устройства ограничена из-за сложности конструкции и малой надежности при работе в агрессивных жидкостях и при наличии твердой среды в растворах, а также сложности настройки устройства из-за необходимости иодбора сильфонов с одинаковыми жесткостны.ми характеристиками 2J.

Целью изобретения является повыщение надежности раооты устройства и повышение точности из.мерений.

Поставленная цель достигается тем, что двуплечий рычаг закреплен в укрепленной в корпусе разделительной мембране, центр которой совмещен с осью вращения рычага, иричем двуилечи рычаг снабжен вилкой с направляющими его вращательного движения, установленными в корпусе, и конец рычага соединен с плоской пружиной переменного сечения.

Устройство изображено на фиг. 1 и 2. Оно состоит из поплавка 1, снабженного защит.ным рграж.де.ние1м 2, корпуса 3, разделийЙ1ьно34мёмбр«нът1 4,: вилки 5, двуплечего рычага 6, упругого- -элемента в виде плоской пружины 7, преобразователя перемещения в электрический сигнал 8, крышки 9, штанги 10, коробки И, показывающего прибора 12, направляющих вращения 13, подшипников 14 с термокомпенсационными пружинами 15 и электронного управляемого генератора 16. Прибор работает следующим образом. Выталкивающая сила, действующая на поплавок 1, полностью погруженный в жидкость, воздействует на конец рычага 6, горизонтальная ось вращения которого с помощью вилки 5 совмещена с центром разделительной мембраны 4, а противоположный конец рычага связан гибкой связью с упругим элементом 7 и с закрепленным на нем преобразователем 8 перемещения в электрический сигнал. Вилка 5 снабжена направляющими вращательного движения 13, опирающимися через подшипники 14 и термокомпенсационные пружины 15 на корпус 3, что позволяет исключить влияние его температурного расширения на работоспособность устройства в широком диапазоне изменения рабочих температур измеряемой жидкости за счет упругих свойств термокомпенсационных пружин 15. Сравнение текущего значения выталкивающей силы, определяемого параметрами поплавка 1 и конкретным значением удельного веса измеряемой жидкости, со значением противодействующей силы, развиваемой упругим элементом 7, вызывает изменение индуктивности при перемещении магнитных сердечников, закрепленных на конце упругого элемента 7. Изменение индуктивности, в свою очередь, воздействует на электронный управляемый генератор 16, формирующий унифицированный частотный сигнал. Уста«овка электронной схемы генератора 16 в коробке И позволяет производить требуемую настройку устройства.

Погрешность измерения устройства лежит в пределах ±1%, а чувствительность преобразования составляет 1 гц/0,000366 г/см.

Формула изобретения

Устройство для контроля удельного веса жидкости, содержащее поплавок, полностью погруженный в жидкость, корпус с термокомпенсаторами, двуплечий рычаг с горизонтальной осью вращения, соединенный одним концом с поплавком, а другим - с системой регистрации перемещения поплавка, соединенной с показывающим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения

надежности работы устройства и повышения точности измерений, двуплечий рычаг закреплен в укрепленной в корпусе разделительной мембране, центр которой совмещен с осью вращения рычага, причем двуплечий рычаг

снабжен вилкой с направляющими его вращательного движения, установленными в корпусе, и конец рычага соединен с плоской пружиной переменного сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3566699, кл. G 01N 9/10, опубл. 1971.

2.Авторское свидетельство № 263978, кл. G 01N 9/20, 26.11.68.

5 I