Поплавковый поворотный плотномер Советский патент 1979 года по МПК G01N9/00 

(54) ПОПЛАВКОВЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ПЛОТНОМЕР

мерой плотности контролируемой жидкости.

Недостатками этого плотномера являются большая инструментальная погрешность, вызванная погрешностью измерения массы индивидуальных уравновешивающих грузов при подгонке плавучести обоих поплавков; сложность процесса настройки, обусловленная необходимостью уравновешивания каждого из механических узлов в отдельности своим противовесом с последующим уравновешиванием механической подвижной системы в целом.

Кроме того, значительны вес и габариты плотномера, обусловленные наличием индивидуальных уравновешивающих грузов для каждого поплавка и установочных стержней .

Цель предлагаемого изобретения - повышение точности измерений, упрощение процесса настройки, а также уменьшение веса и габаритов плотномера.

Она достигается тем, что зубчатая передача размещена относительно оси вращения к.аждого поплавка по одну сторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейке в месте ее зацепления с шестернями, соответствующем номинальному значению плотности контролируемой жидкости

Зависимость между плотностью контролируемой жидкости и углом отклонения каждого механического узла от плоскости си Ф5етрии зубчатой рейки для предлагаемого плотномера выражается формулой

rWV2hM5Jn

р-;-- :: 1

pW+ahVsinS

где р плотность контролируемой жидкости;

f - средний радиус шестерен; N - масса рейки вместе с закрепленным на ней уравновешивающим грузом;

h - удаление центра тяжести поплавка от своей оси. враицения; М- масса поплавка; В- угол отклонения механического узла от плоскости симметрии зубчатой рейки;

V/ объем рейки с .грузом;

V - объем поплавка.

.Иначе эту формулу можно записать

; п /.W-pW

)

с учетом того, что М .с pV , формула примет вид

я y-pW

В ОРСбШ,

2hV о

Обозначим

vH , PW .

--

2hV 2ViN

Получим

)г)(--D),

В01ПС6)Г) VP /

Р

т.е. каждому значению плотности р соответствует определенная величина углай.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого поплавкового поворотного плотномера. .

Предлагаемый поплавковый поворотный плотномер содержит корпус 1,в ко тором размещены два поворотных поплаковых узла 2,каждый из которых состоит из поплавка 3 и стержня 4.Поворотные поплавковые узлы 2 жестко закреплены на осях 5 и 6, связанных с помощью зубчатой передачи, состоящее из шестерен 7 и 8 и двухсторонней рейки 9. На зубчатой рейке 9 укрепле |уравновешивающий груз 10 и якорь 11 электрического преобразователя 12 линейного перемещения. Преобразователь 12 размещен в герметизированной полости и соединен с линрйнь1м дифференциальным трансформатором 13,отградуированным в единицах .плотности. Плотномер имеет крышку 14 с отверстими для заполнения внутренней полости контролируемой жидкостью.

Работа предлагаемого плотномера происходит следующим образом.

Поворотные поплавковые узлы 2 зан.имают угловое положение относительно плоскости симметрии зубчатой рейки 9, соответствующее текущему значению плотности и определяющее положение зубчатой рейки 9, которое с помощью преобразователя 12 передается на показывающий прибор 13.

Изменение плотности контролируемой жидкости вызывает изменение углового положения поворотных поплавковых узлов, а следовательно, и линейное перемещение зубчатой рейки 9, которое фиксируется показывающим прибором 13.

При проведении настройки плотномера достаточно при номинальном значении измеряемой плотности жидкости выбрать соответствующую массу груза 10, пр1И этом поскольку груз 10 являетсяобщим для узлов 2, исключается инструментальная погрешность, имевшая место при подборе двух уравновешивакнцих грузов в известном устройстве. Установка груза 10 в месте зацепления шестерен 7 и 8 с рейкой 9 при номинальном значении измеряемой плотности позволяет уменьшить погрешность от сил трения при боковых ускорениях при номинальном значении плотности за счет уменьшения момента сил, пропорционального расстоянию от груза до места зацепления шестерен 7 и 8 с рейкой 9.

Таким образом, настройка каждого поворотного поплавкойого узла на

нрминальной плотности контролируемой жидкости производится одним и тем же уравновешивающим грузом, укреплённым на зубчатой рейке, что значительно упрощает процесс настройки, а также уменьшает инструментальную погрешность плотномера. Искл1очение из конструкции плотномера стержней с грузами для каждого механического.узЛа позволяет уменьшить вес и габаритные размеры предлагаемого плотномера по сравнению с известным.

Формула изобретения

Поплавковый поворотный плотномер, содержащий два расположенных на осях вращения поплавка, уравновешенных грузами, зубчатую передачу, состоящую из двух шестерен и двухсторонней зубчатой рейки, якорь электрического преобразователя линейного перемещения в электрический сигнал и линейный дифференциальный трансформатор,отградуированный в единицах плотности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, упрощения процесса настройки, уменьшения веса и габаритов плотномера, зубчатая рейка размещена .относительно оси вращения каждого по оДиу сторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейке в месте ее зацепления с шестернями, соответствующем номинальному значе0нию плотности контролируемой жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 389438, кл.С 01 W 9/16, 29.11.71.

5

2.Петров И.К. Новый метод измерения плотности различных жидкостей

и растворов, Приборостроение , 1964, № 5, с. 6-6.

3, Авторское свидетельство СССР № 352193, кл. q 01 W 5/16, 15.03.71.

4. Патент Франции № 1439256, кл.q 01 М 9/00, 12.04.66.

/J

-Ч; /