Вибрационно-частотный плотномер Советский патент 1981 года по МПК G01N9/00 

1

Изобретение относится к измерению . плотности жидких сред вибрационными плотномерами и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный плотномер, датчик которого выполнен в виде сдвоенного трубчатого камертона, основания которого через резиновые про. кладки подключены к трубопроводу 1.

Недостатком известного плотномера является низкая добротность датчика, обусловленная продольными колебаниями ножек камертона.

Известен также вибрационный плотномер, датчик которого выполнен в виде одинарного трубчатого камертона, основание которого с помощью фланца жестко нрепйтся к технологическому трубопроводу 2,

Недостатки указанного плотномерасостоят в ограниченных функциональных возможностях, так как схема его установки предполагает свободный слив контролируемой среды из ветвей, что не дает возможности использовать плотномер в напорных трубопроводах, а также в отсутствии температурной компенсации непосредственно в датчике.

Цель изобретения - повышение функциональных возможностей плотномера и точности измерений.

, Поставленная цель достигается тем, что в вибрационно-частотном плотномере, состоящем из одинарного трубчатого камертона, системы возбуждения и съема колебаний, усилителя и измерителя частоты, проточная часть камер10тона выполнена с эллиптическим сечением и снабжена перегородкой, разделяющей камертон вдоль трубок на две части по малой оси эллипса, установленной, с обеспечением зазора между 5 торцами ветвей перегородки и трубчатого Кс1мертона и выполненной из материала с большим температурным коэффициентом.

20 Н чертеже схематически представлец предлагаеьый.плотномер.

Ветви 1 и 2 трубчатого камертонадатчика имеют эллиптическое сечение, вдоль малой оси камертона по всей

25 длине его и-образной части установлена перегородка 3 с обеспечением зазоров 4 и 5 между пробками 6 и 7 и торцами перегородки. Ножка 8 камертона также разделена перегород30 кой 3, по обе стороны от которой

установлены патрубки 9 и 10, жестко крепящиеся к технологическому трубопроводу 11. Система возбуждения и регистрации колебаний камертона еостоит из электромагнитного адаптера 12, усилителя 13, электромагнита 14 и частотомера 15..

Плотномер работает следующим образом.

Контролируемая среда поступает в датчик по трубопроводу 11 через патрубок 9 в пространство между стенбй трубки и перегородкой 3, поднимается по ветви 1 в канал 4 и ветвь 2, откуда канал 5, часть основания 8 и патрубок 10 вновь поступает в трубопровод 11. Таким образсяи, контролируемая среда полностью заполняет полости ветвей камертона, которые приводятся в режим автоколебаний с помсадью адаптера 12, сигнал с которого через усилитель 13 подается на электромагнит 14, возбуждающий изгибные колебания ветвей. Частота изгибных колебаний зависит от массы ветвей аг следовательно, от плотности контролируемой среды согласно соотношения

Е -3

fs- Y г W Л1гП тр Ь- ж

е - постоянная, зависящая щ, формы колебаний;

k - коэффициент жесткости заделки и податливости изгибов ветвей; Е - модуль упругости материала

трубки Кс1мертона; G - момент инерции поперечного сечения ветви камертона относительно оси колебаний; , т.и т-массы единицы длины ветви

трубки, вставки и заполняющей жидкости соответственно. Частота колебаний регист-рируется стотомером 15.

При изменении температуры контроруе ой среды модуль упругости материала трубки изменяется, что обусловливает погрешность в измерениях. С целью устранения этой погрешности перегородка 3 выполнена из материала с большим температурным коэффициентом линейного расширения и расположена вдоль малой оси 0-0 эллиптического сечения ветвей камертона. В результате при увеличении температуры ось О -о эллиптического сечения

уменьшается ось 0-0 увеличиваетсяj,

а момент инерции поперечного сечения уменьшается, чем компенсируются температ;урные изменения модуля упругорци.:.

Предлагаемое техническое решение

позволяет использовать колебательную систему типа одинарного трубчатого камертона для измерения плотности жидкости в потоке в условиях измеЬяющихся давлений и температур кон.тролируемой среды.

Формула изобретения

25 Вибрационнр-частотный плотномер, содержащий датчик, в виде одинарного трубчатого камертона, систему возбуждения и съема колебаний датчика, усилитель и измеритель частоты, отличающийся тем, что, с це лью повышения точности измерений, проточная часть камертона выполнена с эллиптическим сечением и снабжена

перегородкой, разделяющей камертон вдоль трубок на две части по малой

35 оси эллипса, установленной с обеспечением зазора между торцами ветвей перегородки и трубчатого камертона и выполненной из материала с большим температурным коэффициентом.

40Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 396590, кл. G 01 N 9/32, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР . 426170, кл. G 01 N 9/00, 1975

(прототип),

15

А-А