RU6903U1 - Датчик вибрационного плотномера - Google Patents

Abstract

Датчик вибрационного плотномера, содержащий корпус, закрепленный в нем полый цилиндрический резонатор с фланцем и пьезоэлементы, защищенные от контролируемой среды, отличающийся тем, что резонатор снабжен по крайней мере одним выступом, параллельным фланцу, с внешним диаметром меньше внутреннего диаметра корпуса в месте крепления фланца к корпусу, а пьезоэлементы установлены на выступе резонатора.

Description

ДАТЧИК ВИБРАЦИОННОГО ПЛОТНОМЕРА

Предлагаемая полезная модель относится к приборам для измерения плотности и вязкости жидких сред, например, углеводородных топлив. Датчик вибрационного плотномера может быть использован во многих отраслях промышленности, когда требуется измерить плотность, вязкость жидкостей или их комбинацию.

Известно устройство для измерения плотности жидкости (1), позволяющее измерять плотность жидкости, чувствительный элемент которого представляет собой штыревой отрезок трубы, внешняя сторона которого свободна для доступа исследуемой жидкости. Один конец трубы соединен непроницаемо с муфтой, ввернутой в стенку резервуара, а второй конец отрезка трубы закрыт непроницаемо для исследуемой жидкости. На внутренней закрытой от жидкости стороне отрезка трубы закреплены две пары пьезоэлектрических преобразователей, расположенных противоположно друг к другу и предназначенных для возбуждения и снятия колебаний трубы.

Недостатком такого устройства является то, что исследуемая жидкость омывает чувствительный элемент только снаружи и чувствительность такого устройства, по крайней мере, в два раза неньке чем, если бы исследуемая жидкость омывала бы чувствительный элемент изнутри и снаружи. Кроме того, контакт пьезоэлектрических преобразователей с чувствительной частью и колпачек, отделяющий внутреннюю сторону от исследуемой жидкости и непосредственно соединенный с чувствительной частью устройства, вносят дополнительную массу и тем самым снижают его добротность и чувствительность устройства, т. е. увеличивают погрешность измерения.

МКИ5 GOIn 9/00, 9/32

цем, пьезоэлементы возбуждения и восприятия колебаний резонатора, установленные на фланец резонатора. Недостатком такого датчика является то, что обе стороны фланца жестко крепятся: одна на тонкостенной части резонатора, другая к корпусу, обеспечивающему зациту пьезоэлементов, что приводит к снижению коэффициента передачи механических колебаний от пьезэлементов к тонкостенной части резонатора, и соответственно, к снижению добротности колебательной системы резонатора: пьезозлемент - фланец - тонкостенная часть резонатора.

Целью предполагаемой полезной модели является повышение добротности резонатора, и соответственно, повывения точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в датчике вибрационного плотномера, содержащем корпус, закрепленный в нем полый цилиндрический резонатор с фланцем, и пьезозлементы возбуждения и восприятия колебаний резонатора, защищенные от контролируемой среды, резонатор снабжен, по крайней мере, одним выступом с внешним диаметром меньше внутреннего диаметра корпуса в месте крепления фланца к корпусу, а пьезоэлементы установлены на выступе резонатора.

Установка пьезозлементов на выступе резонатора позволяет:

-устранить влияние жесткого закрепления фланцаj

-повысить коэффициент механической передачи колебаний от пьезозлементов к тонкостенной части резонатора;

-повысить добротность колебательной системы резонатора.

На фиг. 1 приведен схематический частичный разрез датчика плотномера в месте расположения возбуждающего или приемного пьезоэлемента. Где: 1 - резонатор, 2 - фланец, 3 - выступ, 4 - пьезоэлемент.

-3

На фиг. 2 приведен вариант исполнения датчика плотности.

Полый цилиндрический резонатор 1 с фланцем 2 и выступом 3 закреплен в корпусе 5 так, что контролируемая среда омывает резонатор как с наружной, так и с внутренней стороны. К выступу 3 с помощью контакта 7, изолятора 8 и винта 9 поджат пьезоэлемент 4. Полость корпуса, где устанавливаются пьезоэлененты герметизируется крышкой 10, привареной к корпусу и резонатору, а провода 11, служащие злектрическим выводом пьезозлементов, проходят через полые опоры 6 корпуса на втепсельный разъем датчика.

Для возбуждения колебаний резоиатора иа электроды пьезоэлемента 4 подается переменное напряжение резонансной частоты. Пьезозлемент под действием приложенного напряжения колеблется с изменением толщины и, будучи поджат к поверхности выступа 3, вызывает изгибные колебания выступа. Так как выступ непосредственно связан с тонкостенной частью резонатора, его колебания вызывают колебания резонатора. Аналогичную конструкцию имеет устройство измерения колебаний.

В зтом случае деформация выступа вызывает сжатие пьезозлемента, а с его злектродов снимается переменное напряжение, частота которого соответствует частоте колебаний резонатора и служит пах аметром, характеризующим плотность среды, в которую погружен резонатор.

Литература:

1.Заявка ФРГ DE 40 34 883 А1 G01 N9/00.

2.Патент РФ Н 2024841 G01N 9/32. Бюллетень N 23. 1994 г. Авторы/уу, в, Аладыщкин

Claims (1)

1. Датчик вибрационного плотномера, содержащий корпус, закрепленный в нем полый цилиндрический резонатор с фланцем и пьезоэлементы, защищенные от контролируемой среды, отличающийся тем, что резонатор снабжен по крайней мере одним выступом, параллельным фланцу, с внешним диаметром меньше внутреннего диаметра корпуса в месте крепления фланца к корпусу, а пьезоэлементы установлены на выступе резонатора.