Плотномер жидкости Советский патент 1979 года по МПК G01N9/18 

снабжен мостом переменного тока, при этом катушки соленоида соединены со входом блока управления током соленоида и через конденсаторы подключены в смежные нлечи моста, два других плеча которого, образованные двумя постоянными и одним переменным резистором, подключены к выходу блока управления током соленоида..- .

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого плотномера.

Плотномер содержит сосуд 1, заполненный контролируемой жидкостью 2, в которой находится поплавок 3 с подвешенным к нему на нити 4 цилиндрическим постоянным магнитом 5. На наружной новерхности нижней части сосуда 1 размешены катушки 6 и 7 соленоида, соединенные между собой последовательно встречно и включенные через разделительные конденсаторы 8 и 9 в смежные плечи моста переменного тока, два других плеча которого образованы двумя постоянными резисторами 10 и 11 и переменным резистором 12, служашим для балансировки моста. Диагональ питания моста подключена к источнику напряжения переменного тока (на схеме не показан), а измерительная диагональ соединена со входом блока 13 управления током в обмотках 6 и 7 соленоида, непосредственно подключенных к выходу блока 13. Блок 13 включает в себя дифференциальный усилитель 14 сигнала разбаланса моста переменного тока, включенный на выходе усилителя 14 амплитудный детектор 15, выход которого одновременно соединен со входами пропорционального усилителя 16 и интегратора 17, а выходы усилителя 16 и интегратора 17 соединены с двумя входами сумматора 18, к третьему входу которого подключен источник регулируемого напряжения 19. Выход сумматора соединен со входом регулируемого источника постоянного тока, состояшего из предварительного усилителя 20 и усилителя мош,ности 21, в цепь обратной связи которых включены катушки 6 и 7 соленоида. Измерительный прибор 22 подключен также к выходу сумматора 18. Вентиль 23 служит для слива контролируемой жидкости 2 из сосуда 1.

Устройство работает следуюш,им образом.

В статике, т. е. при постоянном значении нлотности контролируемой жидкости, на поплавок 3 действует со стороны жидкости 2 определенное значение выталкиваюш;ей силы, которое уравновешено силой магнитного взаимодействия между полем магнита 5 и полем катушек 6 и 7. При этом магнит 5 занимает такое положение, при котором индуктивности катушек 6 и 7 равны между собой. В этом случае мост переменного тока, соетояш,ий из катушек 6 и 7, разделительных конденсаторов 8 и 9 и резисторов 10, 11 и 12 уравновешен, на входе усилителя 14 отсутствует сигнал, а величина тока через обмотки 6 и 7 определяется только величиной выходного напряжения источника 19.

При изменении плотности контролируемой жидкости 2, например, в сторону увеличения подвижная система (поплавок 3 и

магнит 5) выйдет из равновесия, т. е. поплавок начнет всплывать, нарушится равновесие моста переменного тока. Сигнал разбаланса усиливается усилителем 14, детектируется детектором 15 и поступает на

входы пропорционального усилителя 16 и интегратора 17. Таким образом на входе сумматора 18 присутствуют три сигнала: постоянная составляющая, соответствующая некоторому номинальному значению

плотности контролируемой жидкости, сигнал, пропорциональный величине разбаланса, и сигнал, являющийся интегралом от величины разбаланса моста переменного тока. Сумма этих трех сигналов поступает

на вход предварительного усилителя 20 и далее на вход усилителя мощности 21, которые управляют величиной тока в обмотках 6 и 7. Таким образом, управление величиной тока в обмотках 6 и 7 осуществляется в соответствии с пропорциональноинтегральным законом, применение которого исключает появление статической ошибки, следовательно, поплавок 3 с подвешенным к нему магнитом 5 займут точно такое же положение, в каком они находились до появления возмущения по плотности.

Подключенный к выходу сумматора 18 измерительный прибор 22 покажет новое значение напряжения, пропорциональное

новому значению нлотности контролируемой жидкости 2, при этом шкала измерительного прибора 22 может быт1, проградуирована непосредственно в единицах плотности.

Формула изобретения

Плотномер жидкости, содержаший измерительный сосуд, подвижную систему в виде поплавка с постоянным магнитом, расположенным в поле двойного соленоида, и сердечником из ферромагнитного материала, расположенным в поле индукционной катушки, блок управления током соленоида

и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, плотномер снабжен мостом переменного тока, при этом катушки соленоида соединены со входом блока управления

током соленоида и через конденсаторы подключены в смежные плечи моста, два других плеча которого, образованные двумя -постоянными и одним переменным резистором, подключены к выходу блока управления током соленоида.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе 1. Каупельсоп О. Г., Эдельштейн А. С. Автоматические измерительные приборы с

магнитной подвеской. М., «Энергия, 1970, с. 216.

2. Заявка Франции № 2266162, кл. С 01 9/22, 75.