Гидростатический плотномер Советский патент 1979 года по МПК G01N9/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности или концентрации жидких сред, например минерализованных вод ъ гидромелиорации.

Известен плотномер, содержащий сосуд постоянного уровня, на дне которого закреплена мембрана, с другой стороны которой смонт1Ирована камера с компенсирующей трубкой f Г.

Недостатком такого плотномера является формирование выходного сигнала аналогового типа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является плотномер с дискретным выходным сигналом, включающий сосуд постоянного уровня, в нижней части которого закреплена мембрана, с другой стороны которой укреплена камера переменного объема с компенсирующей трубкой, исполнительный механизм, ,и индикатор, -подключенные к измерителю интервалов времени, состоящему из триггера, ключа, генератора и счетчика .импульсов 2.

В данном плотномере значение плотности преобразуется в интервал времени путем изменения давления эталонной жидКОСТ1И с постоянной скоростью, а затем в число импульсов, которое пропорционально измеряемой плотности. Кроме того, в плотномере устройство обеспечения нарастания давления эталонной л идкости, состоящее из камеры переменного объема и исполнительного механизма, сложно по своему конструктивному рещению и н-е обеспечивает линейности функции нарастания давления эталонной жидкости. В результате этого снижается точность измерения.

Цель изобретения - повыщение точности измерения .путем обеспечения линейности нарастания давления эталонной среды.

Эта цель до,стигается тем, что гидростатический плотномер снабжен электропневмопреобразователем и пневмоклапаном, вторая камера выполнена с постоянным объемом и соединена с пневмоклапаном и электропневмопреобразователем, подключенным к генератору.

На чертеже схематически изображен плогномер.

Плотномер состоит из сосуда / постоянного уровня с входным 2 и выходным 3 патрубками. В нижней части сосуда / укреплена мембрана 4, с другой стороны которой установлена компенсационная камера 5, ьыполненная с постоянным объемом. Индикатор 6 минимального значения плотности подключен к полости камеры 5, а индикатор 7 соединен с мембраной 4, причем индикаторы 6 w. 7 подключены к входу триггера 8, выход которого через ключ 9 соединен со счетчиком 10 импульсов. Генератор 11 импульсов подключен к ключу 9 л через электропневмопреобразователь 12-к замклутой полости камеры 5. Кнопка 13 опроси предназначена для включ-ения плотномер з в работу. Пневмоклапан 14 служит для сообщения полости камеры 5 с атмосферой. Плотномер работает следующим образом. Под действием гидростатического давления постоянного уровня контролируемой жидкости мембрана 4 прогибается в сторону камеры 5, полостькоторой через открытый Пневмоклапан 14 сообщена с атмосферой. При включении кнопки 13 опроса счетчик -импульсов устанавливается в исходное состояние, Пневмоклапан 14 закрывается и включается генератор // импульсов. Генерируемые генератором // импульсы преобразуются пневмопреобразователем 12 в импульсы давления, в результате чего воздух определенной порцией поступает в полость камеры 5. При достижения величины давления в камере 5 уровня срабатывания индикатора 6, последний опрокидывает триггер 8, который переходит из положения О н положение /. На выходе триггера появляется сигнал, открывающий ключ Я который пропускает импульсы, генерируемые генератором 11, к счетчику 10, и начинается отсчет. Процесс наполнения камеры 5 воздухом происходит до тех пор, пока давление в ней не сравняется с давлением гидростатического столба анализируемой жидкости в соЪуде /. При этом срабатывает индикатор 7 и по его сигналу одновременно срабатывают пневмокланан 14, сообщая полость камеры 5 с атмосферой, и триггер 8, возвращающийся в положение 0. Вследствие этого ключ 9 закрывается и счет импульсов счетчиком 10 прекращается. Число импульсов, зафиксированных счетчиком, будет пропорциональным количеству импульсов давлений, поступающих через нневмопреобразователь 12 от генератора //, от момента включения индикатора 6 до момента срабатывания индикатора 7 и, следовательно, уравновешиванию гидростатического давления контролируемой жидкости давлением сжатого воздуха в камере 5, т. е. измеряемой плотности исследуемой жидкости. При использовании в качестве генератора // генератора пневматического типа его выход непосредственно подключается к камере 5, а к ключу 9 - через пневмоэлектропреобразователь. Таким образом в предложенном устройстве генератор 11 импульсов выполняет одновременно роль исполнительного механизма, т. е. источника ступенчатого нарлстания компенсационного давления в камере 5, и источника дискретных значений (квантов) измеряемой плотности. Это позволяет синхронизировать ступенчатое нарастание компенсационного давления с импульсами, фиксируемыми счетчиком 10, ввиду чего повышается точ ность плотномера. Формула изобретения Гидростатический плотномер, содержащий сосуд, разделенный мембраной на две камеры, одна из которых выполнена постоянного уровня и заполнена исследуемой средой, а вторая, выполненная с переменным объемом, снабжена сильфоном и заполнена эталонной средой, индикаторы, подключенные к измерителю интервалов времени, включающему триггер, ключ, генератор и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения линейности нарастания давления эталонной среды, он снабжен электропневмопреобразователем и пневмоклапаном, вторая камера выполнена с постоянным объемом и соединена с пневмоклапаном п электропневмопреобразователем, подключенным к генератору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3190124, кл. 73-438, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 5421,21, кл. G 01 N 9/26, 1975.