SU1100535A1 - Плотномер непрерывно движущейс жидкости - Google Patents

Abstract

ПЛОТНОМЕР НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, первичный измеритель, через переда .точный механизм подвешенный к струне , охваченной с двух сторон магнитными катушками, отличающийс   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений , друго й конец струны закреплен на неподвижной опоре, передаточный механизм вьшолнен в виде термобиметаллического коромысла, а первичный измеритель - в виде поплавка, имеющего форму аэродинамического крыла. (Л t S с

Description

11 Изобретение относитс  к исследованию физико-химических свойств жидкостей и может быть использовано при экспериментах, где требуетс  определение точных значений плотноети , расхода технологических жидкоетей , например, в химической, пищевой нефтеперерабатывающей промьшшенности Известен прибор дл  непрерывного измерени  плотности жидкости, .состо  щий из измерительного сосуда, поплав ка, дифференциального трансформатора и узла термокомпенсации. Узел термокомпенсации в приборе выполнен в виде сильфона, устройство дл  измерени  перемещени  поплавка представл ет собой дифференциальный трансформатор , С целью повьшеюш точности измерений поплавок снабжен герметич- ной камерой, заполненной легкорасшир ющейс  жидкостью, в которую помещен сильфон. Одно из днищ сильфона закреплено на поплавке, а к другому присоединен шток с сердечником дифференциального трансформатора. Вес поплавка расчитан так, что в зависимости от плотности измер емой жидкости опускаетс  или поднимаетс , что вызывает перемещение св занного с ним сердечника дифференциального трансформатора, изменение индуктивно ти вторичных обмоток последнего регистрируетс  вторичным прибором, прибор снабжен термокомпенсатором 1. К недоста.ткам конструкции относ т с  сложность, а также невысокие точность и чувствительность измерений. Известно также устройство дл  измерени  плотности жидкости, имеющее две отдельные камеры, в которые поступают контролируема  жидкость и жидкость с известной плотностью, при чем жидкости смещаютс  с образованием вихр . Совокупность камер образуе плоскую цилиндрическую полость, имеющую канавку, расположенную парал лельно главной оси плотности; и в ее основании датчик,в форме крыла дл  определени  угла линии обтекани . Угол обтекани  потока возникает как функци  разности сил, возникающих по под действием движени  жидкости с различной плотностью. Соответственно , показани  датчика (крыла)  вл ютс  функцией плотности испытуемой жидкости. Зна  угол обтекани  и плот ность жидкости подаваемой в одну из камер, по известному аналитичес5кому выражению определ ют плотность контролируемой жидкости 2j. Недостатки устройства - сложность измерени  (необходимость дополнительной жидкости.и пересчета по аналитическому выражению)j вли ние различных факторов на результат измерени  (скорости потока и механических взвесей, так как забиваютс  пористые элементы камеры), смешение контроли .руемой и дополнительной жидкостей, что требует повторного разделени  жидкостей в технологическом цикле производства. Наиболее близок к предлагаемому плотномер непрерьгоно движущейс  жидкости , содержащий корпус, первичный из14еритель, через передаточный механизм подвешенный к струне, охваченной с двух сторон магнитными катушками з. Однако данное устройство не обеспечивает достаточной чувствительности и точности измерений. Цель изобретени  - повьш1ение чувствительности и точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, ч.то в плотномере непрерывно движущейс  жидкости, содержащем корпус, первичный измеритель, через передаточный механизм подвешенный к струне, охваченной с двух сторон магнитными катушками, другой конец струны закреплен на неподвижной опоре, передаточный механизм выполнен в виде термобиметаллического коромысла, а первичНЬ1Й измеритель вьшолнен в виде поплавка , имеющего форму аэродинамического крыла. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого прибора, общий вид, на фиг. 2 - то же, вид сверху. Плотномер непрерывно движущейс  жидкости включает в себ  корпус 1, пневмометрическую трубку 2, сопло 3, подшипники 4 и 5, термобиметгшлическое коромысло 6 (передаточный механизм ) , поплавок 7, имеющий форму аэродинамического крыла (первичньй измеритель), .преобразователь 8, регистрирующий прибор 9 а также вход щие в преобразователь 8 опору 10, рычаг 11,.электрический изол тор 12, подвижную опору 13, струну 14, корректор 15 нул , магнитные катушки 16, неподвижную опору 17 и усилитель 8,

Плотномер работает следующим образом .

При протекании по корпусу 1 контролируемой жидкости поплавок 7, имею щий форму аэродинамического крыла, перемещаетс  в плоскости, перпендикул рной движению жидкости. Это движение характеризуетс  подъемной силой , определ емой, зависимостью

F VUp, (1)

где V - скорость потока, Ц - цир1 ;ул ци , р - плотность среды. В процессе измерени  форма поплав ка 7 не мен етс , что дает возможность считать циркул цию (Ц) посто нной . При С1;абализадии скорости поТока (V), подъемна  сила  вл етс  функцией плотности жидкости

F f(p) (2)

Поплавок 7 имеющий форму аэродинаьшческого крыла, по центру т жести шарнирно закреплен с помощью термобиметаллического коромысла 6 к корпусу 1. При отклонении плотности жидкости измен етс положение поплав|Ка 7, имеющего форму аэродинамическо го крыла, что приводит к угловому перемещению конца термобиметаллического коромысла 6, св занного с преобразователем 8.

В качестве последнего использован частотный струнный электрический преобразователь. Электрически изолированна  струна 14 нат нута в попет речном магнитном поле, создаваемом магнитными катущками 16. Один конец струны крепитс  к неподвижной опоре 17, а второй закреплен на массивной подвижной опоре 13, котора  через электрический изол тор 12 св зана с рычагом 11. При угловом перемещени  термобиметаллического коромысла 6 усилие передаетс  через опору 10 рычагу 11 и соответственно струне 14. При пропускании по струне тока, вследствие взаимодействи  последнего с магнитным полем посто нного магнита генерируютс  поперечные колебани 

струны. Частота этих колебаний зависит от нат жени  струны, вызываемого изменением плотности жидкости.

Собственна  частота поперечных колебаний струны преобразуетс  усилителем 18 в частоту йеременного тока, фиксируемого регистрируюа(им прибором 9..

Настройка преобразовател  8 производитс  применением активной длины рычага 11, закрепленного в опоре 10. Начальное значение выходного сигнала устанавливаетс  при помощи корректора 15 нул  (пружины). При измерении осуществл етс  преобразование силы в частоту колебаний струны, обуславливающее достаточную чувствительность прибора.

Дл  искТтючени  погрешности измере ни  вследствие деформации струны 14, жесткость поплавка 7, имеющего форму аэродинамического крыла, с термобиметаллическим коромыслом 6 подбираетс  с меньшим по сравнению со струной 14 значением. .

Поверхность поплавка 7 в виде аэродинамического крыла исключает оседание взвесей на поплавке 7, тем самым исключа  дополнительную погреш ность измерени .

Из выражени  (1) следует, что при стабилизации скорости потока при минимальном лобовом сопротивлении поплавка 7 его перемещение определ етс  плотностью жидкости даже при незначительных значени х последней. Конструкци  устройства предусматривает стабилизацию скорости потока. Система стабилизации скорости потока использует зависимость динамического давлени  от скорости потока среды.

Система стабилизации скорости потока устанавливаетс  до поплавка 7, включает пневмометрическую трубку 2 и сопло 3 с из feн ющимc  профилем.

Предлагаемьй плотномер позвол ет повысить чувствительность и точность измерений, устранить расходы на разг работку сложных систем регистрации и тёрмокомпенсации.

Риг,Ч

П

,t

8

Claims (1)

1. ПЛОТНОМЕР НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, первичный измеритель, через передаточный механизм подвешенный к струне, охваченной с двух сторон магнитными катушками, отличающийс я тем, что, с целью повышения .'· чувствительности и точности измерений, другой конец струны закреплен на неподвижной опоре, передаточный механизм выполнен в виде термобиметаллического коромысла, а первичный измеритель - в виде поплавка, имеющего форму аэродинамического крыла.

   • .1

   R

   L1

   ZZZZZZZZZZZZZZZZ2 fa.f ^№ г

   ezzzzzzzzzz

   ZZZZZZZ2 τζζζτέζζίζζζζΐ

   -ΖΖ2 ч

   s

   1T

   SU an 1100535_

   11005352