Устройство для измерения плотности жидкости Советский патент 1978 года по МПК G01N9/12 

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено одинарным равноиесиым мостом н регулнруемым источником тока, при этом обмотка соленоида включеиа в одно плечо одинарного равновесного моста, диагональ которого подключена через измерительный прибор к выходу усилителя, а другая диагональ моста иодсоедипена к выходу регулируемого источника тока.

На чертеже нредставлена схема нлотномера.

Устройство для измерения плотности жидкости содержит сосуд 1, в который иомещсн понлавок 2, сиабжепный постояииым магнитом 3, находящимся в магиитном ноле соленоида 4, датчик ноложсиня ионлавка, вынолиенный в виде установленного на ноплавке 2 ферритового сердечника о, находящегося в ноле катущки 5 индукционного датчика, питаемой по первичной обмотке с выхода генератора 7 высокой частоты, а также подключенных к выходу вторичной обмотки катушки 6 вынрямнтеля 8 и усилителя 9.

Сигнал, характеризующий положение поплавка 2 относительио сосуда 1, снимается с выхода усилителя 9 и подается через измерительный ирибор 10, иаиримср прибор с цифровым отсчетом, в диагоиаль одииарного уравновешенпого моста, в одно из плеч которого включе 1а обмотка соленоида 4. Другие плечи моста образованы сопротивлениями 11, 12 и 13. Сопротивления И, и 12 выбираются равиыми между собой, а сопротивление 13 подбирается: paaiibirvi соиротивлепию обмотки солепоида 4.

Другая диагональ моста подключена к выходу управляемого источпика тока, выполненного в виде нсточиика 14 иптапия, папряжение с которого снимается через сопротивления 15, переключаемые переключателем 16. Сопротивления 15 рассчитываются по известной методике, а окончательная их величииа уточняется в процессе калибровки прибора. При этом точпо устапавлпвается, какой именно плотности жидкости соответствует действующая на поплавок выталкивающая сила, уравновешиваемая током в обмотке соленоида 4 при каждом положении нереключателя 16 и нри отсутствии сигнала с датчика положеиия поплавка (прибор 10 показывает нуль тока).

При измерепии плотности жидкости, находящейся в сосуде 1, переключателем 16 источпик 14 тока подключается через такое из сопротивлепий 15, которое через сопротивление 11 моста обусловливает ток в обмотке соленоида 4, обеспечивающий силу удержания, наиболее близкую к выталкивающей силе, действующей на поплавок 2 при данной плотности жидкости. Отклонение выталкивающей силы от силы удержания, обеспечиваемой источником 14, приводит к некоторому смещению поплавка 2 в соответствующую сторону и появлению сигпала на выходе датчика положения понлавка, т. с. усилителя 9, который через прибор 10 и сопротивлепие 13 моста вызывает такое изменспие тока в области соленоида 4, при котором сила удержания точно равна выталкивающей силе. Никакие изменения выходного сигнала, снимаемого с переключателя 16, или изменения выходного сопротивления источника тока, например от подключения другого сопротивлепия 15, не оказывают влияния на сигнал, снимаемый с усилителя 9 и проходящий через нрибор 10 па обмотку солепоида 4. Это объясняется тем, что при указаппом подборе сопротивлепий моста измепение разности потенциалов между точками соединения сопротивлепий 11 и 12 и сопротивлением 13 и обмотки солепоида 4 пе вызывает какого-либо изменения разности нотенциалов между точками соединения сопротивлений 12 и 13 и сопротивления 11 с обмоткой соленоида 4. 1очпо так же никакие изменения в канале, содержащем усилитель 9, пе сказываются па величиие тока в обмотке соленоида 4,

поступающего с переключателя 16.

1аким образом, зная положение переключателя 16 (с учетом данных колебапий) и ток через прибор 10, можно совершенно точно судить о выталкивающей силе, действующей иа поплавок 2, а следовательно, п о плотпости исследуемой жидкости в сосуде 1. При значительных изменениях плотпости исследуемой жидкости, когда уже пе обеспечивается линейность зависимости показапий прибора 10 от изменений плотности исследуемой жидкости, достаточно перевести переключатель в положение, при котором показапия прибора 10 вернутся в линейный диапазоп.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее сосуд с размещенным в нем поплавком с постояппым магпитом, паходящимся в поле соленоида, датчик положения поплавка, усилитель и измерительный нрибор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых плотностей и упрощения процесса измерения, устройство снабжено одинарным равновесным мостом п рег лируемым источником тока, при этом обмотка соленоида включена в одно плечо одинарного

равновесного моста, диагональ которого нодключена через измерительный прибор к выходу усилителя, а другая диагональ моста подсоединена к выходу регулируемого источника тока.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Приборы для научных исследований, № 10, 1967, с. 83-86.

2.Авторское свидетельство СССР № 389439, кл. G 01N 9/22, 1969.