Поплавковый плотномер Советский патент 1980 года по МПК G01N9/22 

1

Изобретение относится к области измерения плотности жидкостей, и может быть использовано в нефтяной, химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен поплавковый плотномер содержащий сосуд с жидкостью, поплавок, емкостный преобразователь и регистратор 1.

Недостатком известного плотномера является малое изменение параметра выходного сигнала, сложность электрической схемы и малая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является поплавковый плотномер, содержащий.корпус, соединенный с системой подвода и отвода измеряемой жидкости, внутри которого размещен подвижный поплавок с постоянным магнитом, систему температурной компенсации и регистратор 2.

Недостатками прототипа являются:

малое изменение электрического парамет ра выходного сигнала при изменении плотности и как следствие, необходимость использования сложных электрических схем; в индуктивных датчиках сигнал меняется нелинейно и относительно в узких пределах, что

требует использования мостовых схем и дорогих вторичных регистрирующих приборов;

непостоянство характеристик при изменениях условий работы, например температуры, влажности внещней среды, состава жидкости и др.;

питание этих датчиков осуществляется, как правило, от источников напряжения высокой частоты, что требует специальных генераторов; это вызвано тем, что только при использовании для питания токов высокой частоты реализуются их чувствительность и обеспечивается стабильность работы измерительных схем;

требование точного изготовления отдельных деталей датчика.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повыщение надежной работы устройства.

Цель достигается тем, что в предлагаемом плотномере поплавок выполнен в виде кольца с закрепленным на нем магнитом и подвижно установлен на трубке с ферромагнитной жидкостью, закрепленной на корпусе, в которой размещены два константановых проводника, соединенных подвижным

ртутным контактом и включенных в цепь регистратора.

Плотномер состоит из корпуса 1, поплавка 2 с магнитом 3, трубки из диамагнитного материала 4, высокоомных ироводников 5 из константанта, ртутного контакта 6, ферромагнитной жидкости 7, показывающего прибора 8, источника питания 9, термосопротивления 10, пробок 11 и 12, уплотнительного кольца 13, отводящей трубки 14, подводящей трубки 15, диафрагмы 16, сосуда 17 постоянного напора, входной трубки 18.

Предлагаемый плотномер работает следующим образом.

Жид кость по входной трубе 18 поступает в переливной сосуд 17, обеспечивающий постоянство напора, а оттуда по подводящей трубке 15 в основной корпус 1, который также снабжен переливным устройством. Требуемая скорость потока устанавливается при помощи диафрагмы 16. При изменении плотности контролируемой жидкости 19 в корпусе 1 поплавок 2 с магнитом 3 всплывает или опускается (за счет изменения действующей на поплавок выталкивающей силы по закону Архимеда). Эта сила уравновещивается массой поплавка в зависимости от глубины его погружения т. е. от объема его части, погруженной в жидкость. При перемещении поплавка перемещается и контакт 6 из ртути, удерживаемой внутренним давлением столба ферромагнитной жидкости 7, находящегося в поле постоянного магнита 3. (Ртутный контакт занимает определенное положение относительно верхней кромки постоянного магнита и при перемещениях поплавка следует за ним и это положение не меняет, надежно замыкая проводники из константана).

Ртутный контакт 6 замыкает определенные отрезки проводников из константана, меняя их длину, а соответственно и сопротивление на выходе преобразователя. По изменению омического сопротивления определяется плотность жидкости. Два проводника 5 из константана последовательно соединены с показывающим прибором 8 и источником питания 9. Изменение сопротивления в этой последовательной цепи вызывает изменение тока фиксируемого прибором 8. Для коррекции показаний на изменение температуры в эту цепь включается термо-сопротивление 10. Трубка 4 с ферромагнитной жидкостью для надежной работы закрывается герметично за счет уплотнительного кольца 13 и пробки 11. Для съема поплавка

2 или его замены (на других диапазонах плотности) предназначена пробка 12, к которой закреплена наглухо трубка с ферромагнитной жидкостью 4.

В предлагаемо.м устройстве выходной сигнал увеличивается за счет того, что проводник состоит из константанового привода, например, диаметром до 0,3 мм и более и ртутного контакта, через который можно пропускать больщие токи до несколько сот миллиампер, что позволяет исключить использование сложных электрических схем, в состав которых входят: генератор, усилитель, мостовая схема.

На выходе плотномера получается мощный выходной сигнал (ток), который можно использовать без предварительного усиления непосредственно на исполнительные устройства: реле, компенсационную катущку, если плотномер работает с электрической обратной связью.

Формула изобретения

Поплавковый плотномер, содержащий корпус, соединенный с системой подвода и отвода измеряемой жидкости, внутри которого размещен подвижный поплавок с постоянным магнитом, систему температурной компенсации и регистратор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности измерения, поплавок выполнен в виде кольца и закрепленным на

нем магнитом и подвижно установлен на трубке с ферромагнитной жидкостью, закрепленной на корпусе, в которой размещены два константановых проводника, замыкающихся подвижным ртутным контактом и включенных в цепь регистратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промыщленности. 1975, с. П..

2. Авторское свидетельство СССР № 389489, кл. G 01 N 9/22, 197.