Устройство для измерения дифферента при балансировке поплавковых приборов Советский патент 1979 года по МПК G01C9/00 G01M1/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНТА ПРИ БАЛАНСИРОВКЕ ПОПЛАВКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для контроля и измерения дифферента поплавковых прибЬров. Известны устройства для измерения дифферента поплавковых приборов, включающие пружинные либо рычажные весы, или осуществляюпдие определение дифферента путем непосредственного навешивания контрольных грузов на поплавок и их подбором 1. Однако при навешивании грузов на поплавок трудно избежать динамических нагрузок. Этот недостаток устраняют, выравнивая поплавок изменением температуры поддерживаюш,ей жидкости с последующим вычислением дифферента с учетом коэффициентов вязкости и температуры жидкости и поплавка 2. Перечисленные устройства имеют сравнительно низкую точность измерения за счет неточности и дискретности изготовле ния грузов, а также нарушений установившихся условий среды и поплавка (до измерений и в момент измерений). Ближайлим к ;1зобретекию по тг хнической cymi-iocTii и дост11 гаем ому результату является устройство для балансировки и измерения дифферента поплавковых приборов 5, в котором для повышения точности определения дифферента и несбалансированности поплавка при.менен кольцевой магнитопровод с соленоидо:1:, расположенным на равных расстояниях от полюсных наконечников с регулируемым магнитным полем, причем один полюсный наконечник магнитопровода связан через редуктор с электродвигателем. Однако это устройство имеет сравнительно невысокую точность измерения вследствие появления потоков рассеяния соленоидов и влияния на измерение внешних электромагнитных полей. Целью изобретения является повышение точности измерения дифферента. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения дифферента при балансировке поплавковых приборов, содержащем основание, чувствительный элемент поплавкового типа, измерительный механизм и регистрирующий прибор, измерительный механизм выполнен в виде чувствительного к перемещению пьезокварцевого элемента, одним из возбуждающих электродов которого является металлизированная поверхность прплавка - рамки, а другим - металлический электрод переменной толщины, нанесенный на пьезокварцевый элемент, причем оба электрода подключены к введенному в устройство усилителю пьезоэлектрических колебаний, выход которого подсоединен к входу регистрирующего прибора.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

На основании 1 в корпусе 2 в жидкости (на чертеже не показано) установлен поплавок - рамка 3. Вне жидкости над рамкой 3 находятся пьезокварцевые элементы 4, рядом с которыми, с некоторым зазором от их главных граней, находятся возбуждающие электроды 5, механически связанные с поплавком - рамкой 3, а электрически подсоединенные к электронным возбудителям 6. Поплавок - рамка 3 крепится к корпусу с помощью торсионов 7, которые удерживают рамку в горизонтальном положении. На противоположной главной грани пьезокварцевых элементов нанесен электрод 8 переменной толщины, который также подключен к электронному возбудителю 6. Выходы электронных возбудителей подключены на вход регулирующего прибора 9, отградуированного в величинах дифферента.

Работа предлагаемого устройства основана на изменении положения поплавка, которое отсчитывается от исходного нулевого положения.

Образцовый поплавковый прибор, имеющий нулевой дифферент, помещается в рамку 3. При этом рамка-поплавок имеет исходное нулевое положение. Возбуждающие электроды 5 также занимают (относительно пьезокварцевых элементов 4) нулевое положение, что соответствует некоторому значению (принимаемому за нулевое) частоты пьезоэлектрических колебаний. Регистрирующий прибор 9 регистрирует электрические сигналы, поступающие с выхода электронных возбудителей 6, значения частот которых, а также и их разности соответствуют нулевому значению дифферента, в единицах которого прибор 9 отградуирован.

Поскольку пьезокварцевые элементы обладают высокой добротностью и линейностью характеристики преобразования, обеспечивается высокая стабильность и точность измерения дифферента (0,1 т 0,01%).

Выходным сигналом устройства для измерения дифферента является частота электрического сигнала, что обеспечивает возможность сопряжения его с цифровыми вычислительными и управляющими мащинами для анализа и автоматизации производственных процессов.

Таким образом предлагаемое устройство по сравнению с аналогичным имеет следующие преимущества:

-повышение точности измерения за счет использования пьезокварцевого преобразователя, обладающего высокой добротностью, стабильностью и линейностью

коэффициента преобразования;

-обеспечение дистанционного измерения величины дифферента за счет вынесе.ния преобразователя из жидкости на некоторое расстояние;

-обеспечение возможности автоматизации процесса измерения с использованием цифровых управляющих мащин за счет наличия частотного выходного сигнала;

-малые габариты и вес за счет применения микроминиатюрных пьезоэлементов и

электронных схем;

-обеспечение возможности включения устройства по дифференциальной схе.ме, снижающей влияние внешних механических и электромагнитных помех.

Формула изобретения

Устройство для измерения дифферента при балансировке поплавковых приборов,

содержащее основание, чувствительный элемент поплавкового типа, измерительный механизм и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительный механизм выполнен в виде чувствительного к перемещению пьезокварцевого элемента, одним из возбуждающ.их электродов которого является металлизированная поверхность поплавка-рамки, а другим - металлический электрод переменной толщины, нанесенный на пьезокварцевый элемент, приче.м оба электрода подключены к введенному в устройство усилителю пьезоэлектрических колебаний, выход которого подсоединен к входу регистрирующего прибора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 147831, кл. G 01 М 1/12, 1962 (прототип).

/