Устройство для контроля плотности жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01N9/04 

t

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для использования преимущественно в системах автоматического контроля и управления непрерывными технологическими процессами.

Известен расходомер, содержащий закрепленное на оси коромысло, один конец которого связан с мембраной, положение которой зависит от измеряемой величины, другой конец связан с электромагнитной системой переменного тока 1.

Сигнал на выходе электромагнитной системы зависит от положения коромысла и приложен как отрицательная обратная связь к концу коромысла, связанному с мембраной. О величине расхода судят по показаниям прибора на выходе электромагнитной системы. В случае применения этого устройства для измерения плотности жидкости, невозможно введение температурной коррекции, так как оба воздействия, определяющие положения коромысла: правое - от мембраны и обратное - от электромагнитной системы будут зависеть от одного и того же параметраплотности жидкости.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению являются весы Вестфаля-Мора 2, содержащие закрепленное на оси коромысло с разновесами, на одном конце которого на нити прикреплен груз, а второй конец которого является указателем. Весы имеют датчик

температуры. Изменение плотности жидкости весами Вестфаля-Мора осуществляется следующим образом: температура испытуемой жидкости доводится до 15°С и в нее погружается груз. Далее с помощью разновесов добиваются равновесия весов и снимают показания плотности.

Однако известные весы Вестфаля-Мора обладают рядом существенных недостатков, главными из которых являются: необходимость считывания показаний датчика температуры и доведение температуры контролируемой жидкости до 15°С, либо введение температурной поправки. Это исключает возможность использования этого устройства в системах автоматического регулирования иуправления.

Целью изобретения является повыщение точности контроля и обеспечение удобства эксплуатации.

Цель достигается тем, что известное устройство, содержащее закрепленное на оси коромысло с разновесами и датчик температуры, где к одному концу коромысла на нити прикреплен груз, а другой конец является подвижным элементом формирователя выходного сигнала, дополнительно снабжено магнитоэлектрической системой подвижная катушка которой жестко установлена на оси коромысла и электрически связана с датчиком температуры жидкости.

Такое выполнение устройства обеспечивает непрерывное введение температурной компенсации за счет изменения электромагнитного момента катушки, задаваемого датчиком температуры, что позволяет применять его в системах автоматического контроля плотности жидкости и повыи ает удобства его эксплуатации.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для контроля плотности жидкости содержит коромысло 1 с разновесами 2, вес и положение которых выбраны в соответствии с заданной плотностью контролируемой жидкости 3. Коромысло 1 закреплено на оси 4. К одному концу коромысла 1 на нити прикреплен груз 5, погруженный в сосуд с контролируемой жидкостью 3. Второй конец коромысла является подвижным элементом формирователя 6 выходного сигнала и выполнен, например, в виде шторки фотоэлектрического преобразователя, обеспечивающей управление входом формирователя. На оси 4 жестко установлена подвижная катушка 7 магнитоэлектрической системы, расположенная в поле постоянных магнитов 8 и 9. Обмотка подвижной катушки 7 включена в цепь источника питания 10 и подключена к датчику температуры жидкости 11. Полярность источника питания 10 установлена так, что направление электромагнитного момента, создаваемого взаимодействием тока в обмотке подвижной катушки 7 с магнитным потоком в воздушном зазоре магнитов 8 и 9 противоположно направлению момента, создаваемого весом груза 5.

Например, при изменении температуры электролита изменение его плотности вызывает изменение момента, обусловленного выталкивающей силой. Одновременно изменение температуры электролита воспринимается датчиком температуры 11, что вызывает

изменение тока в подвижной катушке 7, создаваемого источником питания 10. Изменение тока в подвижной катушке вызывает изменение электромагнитного момента, который компенсирует изменение момента выталкивающей силы. Таким образом, система остается в равновесии независимо от изменения температуры электролита, и выходной сигнал формирователя 6 остается также неизменным.

При изменении плотности электролита 3,

вызванно.м изменением соотношения его компонентов, соответствующее изменение момента выталкивающей силы остается нескомпенсированным. Коромысло 1 изменяет свое положение, вызывая изменение выходного сигнала формирователя 6, который запускает устройство, добавляющее в э ектролит кислоту или дистиллированную воду в зависимости от положения коромыс1а 1.

Использование предлагаемого устройства для контроля плотности жидкости позволит автоматизировать процесс контроля. Кроме того, предлагаемое устройство значительно повысит производительность труда за счет исключения операций измерения плотности и пересчета.

Формула изобретения

Устройство для контроля плотности жидкости, содержащее закрепленное на оси

коромысло с разновесами, к одному концу которого на нити прикреплен груз, а другой конец является подвижным элементом формирователя выходного сигнала, и датчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и удобства эксплуатации оно дополнительно снабжено магнитоэлектрической системой, подвижная катушка которой жестко закреплена на оси коромысла и электрически связана с датчиком температуры жидкости.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Туричин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М.-Л., «Энергия, 1966, с. 611, рис. 30-13.

2.Казарновский Д. М., Б. М. Испытания электроизоляционных материалов. М.-Л., Госэнергоиздат, 1963, с. 211. рис. 8-3 (прототип).