SU1187014A1 - Differentional vibrational densimeter - Google Patents
Differentional vibrational densimeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1187014A1 SU1187014A1 SU833690225A SU3690225A SU1187014A1 SU 1187014 A1 SU1187014 A1 SU 1187014A1 SU 833690225 A SU833690225 A SU 833690225A SU 3690225 A SU3690225 A SU 3690225A SU 1187014 A1 SU1187014 A1 SU 1187014A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resonators
- inertia
- ratio
- resonator
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
ДИФФЕРЕ1ЩШ ЛЫ1ЬЙ ВИБРА1ДИОННЬЙ ПЛОТНОМЕР, содержащий два трубчатых резонатора, имеющих равныеплощади проходных сечений снабженных устройством подвода контролируемой среды к обоим резонаторам, системы возбуждени и съема поперечных колебаний резонаторов, подключенных соответственно к выходам И входам усилителей, и блок вычитани частот резонаторов, к выходу которого подключен частотомер, о тличающийс тем, что, с целью обеспечени возможности согласовани с системам автоматического управлени процессами производства путем линеаризации функции преобразовани , резонаторы вьтолнены одинаковой длины с различными толщинами стенок и статическими моментами Инерции сечений, соотношение которых выбрано из следующего уравнени : 3 1 где J , J. статические моменты инерции сечений резонаторов относительно О в осей колебаний , А., В (Л посто нные резонаторов, равные отношению погонс ных масс ш., m сг2 стенок к площади F проходного сечени -. m СТ1 р П1СТ2 , А -п (ЭО начальное значение кон--I тролируемой плотности, около которого ос тцествл етс линеаризаци .DIFFERE1SCHSH LY1Y VIBRA1DIONNY densitometer comprising two tubular resonator having ravnyeploschadi passage section provided with a device for supplying a controlled environment for both resonators, excitation system and removal of the transverse oscillations of resonators respectively connected to output and input amplifiers and subtractor resonator frequency to the output of which is connected a frequency , which, in order to ensure that it is possible to harmonize with the systems of automatic control of production processes by inarization of the conversion function, the resonators are made of the same length with different wall thicknesses and static moments of the inertia of the cross sections, the ratio of which is chosen from the following equation: 3 1 where J, J. static moments of the inertia of the sections of the resonators relative to O in the axes of oscillation, A., B (L constant resonators, equal to the ratio of heat-sink mass w., m cr2 of walls to the area F of the flow area - m CT1 p P1CT2, A-p (EO is the initial value of the final - I controlled density, near which linearization occurs.
Description
Чоб1)(. относитс к auajmTHческому лриборостроению и предпазi-ateiiiD /ут автоматического изме)ени 1тлог; ости жзчдкпх сред п пот(зке при неблагопри тных услови : эК1;г луатации - колебани х температуры, давлеш-г , в зкости контролируемых сред.Chob1) (. Refers to auajmTHicheskogo lriborostroeniyu and predis-ateiiiD / ut automatic change) or 1tlog; awnings of fluids of mediums (zke under adverse conditions: eK1; g of luatation — temperature fluctuations, pressure-g, viscosity of controlled media.
Целью изобретени вл етс обеспечение возможности согласовани с системам - автоматического управлени процессам- производства иутем линеаризации фупкпд-гн преобразовани The aim of the invention is to provide the possibility of matching with the systems - automatic control of production processes and the linearization of fuppc-g conversion.
На фиг.1 приведен один из ва зиантов выполнени датч1-пса предлагаемого ди(М1ереициа,1тьного плотпомера; на (риг. 2 - сечен} е датчика, выполмсмногО из круглых трубок; ка фиг.З - схеьга включени датчика 1лотномера.Figure 1 shows one of the options for performing the sensor of the proposed di- ation (M1, 1t of the densitometer; on (rig. 2 - sensor section), run from a circular tube; fig. 3 - circuit of the sensor 1 meter.
Датчик co.eri.Kir д.ва трубчагьс 1тр 1 оточ; ых. резонатора- 1 и 2, логстк закрег,лс ПП;1х копдами в опорах 3 и 4 Датчик iiJioTiiorscpa снабжен ycTpoiiCTвами подпода 5 и отвода 6 контролируемой среды -1з обоих резонаторов. Трубкч 1;езоиатороп -1меют одинаковые штощлд1 : :10г чмьк каналов но раз ,ги1чд;лс г--1Л1Ц г;11,: стенок о и с. лроме того, с;-а-1ическ1-1Й ьгаьвпт J, резонатора соответст;:Гует оси ;о лоОа}п-;й 0 О, , а моьш т и}1срци Второго резонатора соответствует ocii коле Ра-ни 0,0,. обеспечени ко.пебан й { относи -ельно указа И1ы: осей второй резонатор снабжен возбудителем 7, ттриелчндпчом 8, усилит1;лем 9, а первый -- приемником 10 возбудгггелэм Mj -С)1Ч);те.:1см 12, включеннми по схомс автогенератора. ЗсилиTCjnj тодкл(:)чены к блоку 13 вьтитани чз-стот рсзона торов 5 который через низкочастотный фильтр 14 иодк/почс: к частот-омеру 1 5 .Sensor co.eri.Kir d.va trubchags 1tr 1 from; s. Resonator 1 and 2, Logistics Zakreg, HP PP; 1x CCPs in Supports 3 and 4 The iiJioTiiorscpa sensor is equipped with ycTpoiiCTv sub-5 and outlet 6 of the controlled medium -1 of both resonators. Trubkch 1; Ezioiorop -1 have the same amount of data: 1: 10g channel channels but times, 1 hr; hr - 1L1TS r; 11,: walls of and. In addition, s; -a-1cic1-1JIjjapt J, the resonator corresponds to:: Guta axes; o loOa} n; nd 0 O, and the moth ti} 1srtsi of the Second resonator corresponds to ocii to the quantity Pa-ni 0,0, . Providing a co. pebble {regarding decree of Ili: axes; the second resonator is equipped with a pathogen 7, ttrielchtpchom 8, amplify1; Lem 9, and the first - receiver 10 exciters Mj-C) 1H); those: 1cm 12, switched on auto generator. ZsiliTCjnj tokl (:) are sent to the block 13 of the output of the chz-cost of the zone 5 tori which through a low-pass filter 14 iod / chip: to the frequency omer 1 5.
nHopuHti J сечени первого резонатора всле/гствие ориентации оси сечеи.и может быть обеспече;больлмм MOfieHTOM, чем момент инерци сечени J второго резонатора. При выборе о можно обеспечить выполнение услови линеаризахуш. The nHopuHti J cross section of the first resonator depends on the orientation of the axis of the cross section. And it can provide more than MOFieHTOM than the inertia moment of cross section J of the second resonator. When choosing about, it is possible to ensure that the condition is linear.
При работе плoтнo iepa контролируема среда при помощи устройств 5 и 6 пропускаетс внутри трубчатых резонаторов 1 и 2. Резонатор 1 , име боль:1мй статический момент инер1и1и сечрни. .1 и больш то начальную частоту Гр , колеблетс в горизонтальной плоскости при помощи приемника 10, усилител 12 и возбудител 11 колебаний с частотой f , к его резо1 а1 сной частоте при заполнении коь:тролирусмой жидкостью . Второй резонатор ко.чеблетс в вертикальной плоскости при помощи приемника8, усилител 9, возбудител 7 с частотой f .When operating iepa, the medium is controlled by means of devices 5 and 6 is transmitted inside the tubular resonators 1 and 2. Resonator 1, having pain: 1 second static moment of inertia 1 sec. .1 and most of the initial frequency Gr, oscillates in the horizontal plane with the help of receiver 10, amplifier 12, and 11 vibrations exciters with a frequency f, to its resistivity frequency when filled with a co-infected liquid. The second resonator is a co.cheblets in the vertical plane with the help of a receiver8, an amplifier 9, an exciter 7 with a frequency f.
Разность частот резонаторов выдел етс в блок 13 вычитани частот резонаторов и низкочастотном фильтре 14 линейно, вследствие выполнени услови линеаризации, зависит от плотности контролируемой среды и измер етс частотомером 15,The frequency difference of the resonators is allocated to the block 13 of the cavity frequency subtraction and the low-pass filter 14 linearly, due to the linearization condition, depends on the density of the monitored medium and is measured by a frequency meter 15,
В случае, если резонаторы диффереЕ циального плотномера имеютIf the resonators of the differential density meter have
круглое сече1 ие. момент инерции сечени не от направлени колебаний и при одинакоп :1х внутренних диаметрах d резонаторов больший момент инерции сечснл1 round section. the moment of inertia of the cross section is not from the direction of oscillations and with the same: 1x internal diameters of the d resonators, a larger moment of inertia is sect1
имеют резонаторы с больишй толщиной степки.have resonators with a large thickness steep.
При этомWherein
J, --Г - ;Г 2 € 4- у 2 / J, --Y -; D 2 € 4- y 2 /
Т) - J 4T) - J 4
т - . t -.
2 1 2 1
1 ( d1 (d
11eleven
где D.J и D 2 - величина диаметра резонаторов сГ и f-2 толщины их стенок, j - плотность материала рез-.зиаторовwhere D.J and D 2 are the diameter values of the resonators cG and f-2 of the thickness of their walls, j is the density of the material of the resonators
Из приведенных соотношений дл резонаторов круглого сечени следует также, что при сГ 7 А -/ 3 и выпол1- е(1ие линеаризации легко обеспечить.It also follows from the above relations for round resonators that for cG 7 A - / 3 and fulfilled (1e linearization is easy to ensure.
В указанном датчике осуществл ет линеаризаци функн,ии преобразовани плотности в разность частот вн:браторов . Дл этого раскладывают градуировочные функции f(f) и fjCp) двух резонаторов в р дь Тейлора в окрестност х точки , и,ограничива сь достаточной дл инженерных расчетов точностью - трем членами р да, получаемIn the specified sensor performs linearization of the function, and converting the density to the frequency difference vn: britors. To do this, lay out the calibration functions f (f) and fjCp) of two resonators in the Taylor range in the vicinity of a point, and, limiting the accuracy sufficient for engineering calculations, to three members of the series, we obtain
1((рн))лр ( 2)2(рнКл.).ч,:р,|..:21 ((ph)) lr (2) 2 (rncl) .h,: r, | ..: 2
Лр р-рн- цLr rrn- c
- начальное значение 3 плотности, около которого осуществл етс линeapнзaI Ji , Вычита из первого соотношени второе, получаем разложение функци преобразовани рассматриваемого дифферен1-Ц1ального датчика: («)-2((Рн)-Ц(Ри) О еиРнЬП Уй). Из полученного соотношени следует , что первый его член вл етс начальной частотой датчика f.„ , ко тора путем перемещени дополнител ного груза может быть обращена в ноль вследствие равенства ((Рн.) - СМ Второй член разложени fa опред л ет абсолютную чувствительность датчика и равен разности абсолютны чувствительностей S составЛЯЮ1ЦИХ его вибраторов: So. S - S q -All. 1 df Дл обеспечени высокой результирующей чувствительности датчика чувствительности S и S- должны ра личатьс : ири)(рн. ) где п - положительное числое, целое или дробное. Третий член разложени fq, определ ет погрешность линейности функ ции преобразовани , котора обращаетс в ноль при условии ;(и)51(рн) Таким образом. Д - посто нна , завис ща от способа креплени концов гибраторов 4 EJ изгибна жесткость вибраторов тп , - погонные плотности стенки вибратора и жидкости соответственно; т - распределенна масса груза; X - рассто ние от опоры второго вибратора до центра т жести дополнительного груза с массой М; Е и fj. длины вибраторов. Подставл выражени (7) - (8) в соотношение (3), (5) и (6) с учетом того, что в начальной точке диапазона измерени т. гп,, получаем / 5 2. г Вьтолнение резонаторов датчика с различными толщинами стенки и с одинаковыми длинами позвол ет обес-. печить различные частоты f. (f ), 2 (Ян)1 следовательно, абсолютные чувствительности к плотности. Это позвол ет обеспечить высокую чувствительность датчика в начальной точке диапазона измерений. Условие,. накладываемое на соотношение j /Jj, обеспечивает выполнение соотношени (6) и линеаризованную функцию преобразовани плотности в частоту fj. Преобразовав (7) и (8) с О, m ст-1 учетом 21ег F(Btp) С Определ первые и вторые производные от f, -р в точке f j t получаем F(A,p,f- the initial value of density 3, near which the line Ji is carried out. Subtracting the second from the first relation, we obtain the decomposition of the transformation function of the considered differential 1-Ts1alny sensor: (") -2 ((Ph) -C (Pu) O eRnP Ui). From the obtained relation it follows that the first term is the initial frequency of the sensor f. „, Which, by moving the additional load, can be turned to zero due to the equality ((PH) - CM. The second term of the decomposition fa determines the absolute sensitivity of the sensor and equal to the difference of the absolute sensitivity of the S components of its vibrators: So. S - S q –All. 1 df To ensure a high resulting sensitivity of the sensitivity sensor S and S - should be: iri) (ph) where n is a positive integer, fractional or fractional . The third term of the fq decomposition determines the linearity error of the conversion function, which goes to zero under the condition; (i) 51 (ph) Thus. E is a constant, depending on the method of fastening the ends of the 4 EJ hydrators, bending stiffness of the vibrators tp, are the linear densities of the vibrator wall and the liquid, respectively; t is the distributed mass of the load; X is the distance from the support of the second vibrator to the center of the body of the additional load with mass M; E and fj. lengths of vibrators. Substituting the expressions (7) - (8) into the relation (3), (5) and (6), taking into account the fact that at the initial point of the measurement range mn, we get / 5 2. g Reconfiguration of sensor resonators with different wall thicknesses and with the same lengths allows bake different frequencies f. (f), 2 (Jan) 1 therefore, absolute density sensitivity. This allows the sensor to be highly sensitive at the starting point of the measurement range. Condition,. superimposed on the ratio j / jj, ensures the fulfillment of relation (6) and the linearized function of converting density to frequency fj. Transforming (7) and (8) with O, m St-1 taking into account 21 F (Btp) C Defining the first and second derivatives of f, -p at the point f j t we get F (A, p, f
EJ,EJ,
(lfel(lfel
.fZ I .pj5 .fZ I .pj5
(П)(P)
8Tie F(Afpj 8Tie F (Afpj
EJ,EJ,
22
f p 1- - f p 1- -
(8(eight
2 VHT n-no i2 VHT n-no i
|F(B.f, | F (B.f,
Приравнива выражени (17) и (18), получаем условие линеаризации : JEquating expressions (17) and (18), we obtain the linearization condition: J
Д-f,D-f,
(о)(about)
,,
//
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833690225A SU1187014A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Differentional vibrational densimeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833690225A SU1187014A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Differentional vibrational densimeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1187014A1 true SU1187014A1 (en) | 1985-10-23 |
Family
ID=21099606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833690225A SU1187014A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Differentional vibrational densimeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1187014A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005400A (en) * | 1989-07-18 | 1991-04-09 | Lew Hyok S | Dual frequency density meter |
-
1983
- 1983-10-31 SU SU833690225A patent/SU1187014A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 269546, кл, G 01 N 9/00.1970. Фельдблом П.Л., Хмельницкий Е.А, Анализ виброчастотиого метода измерейи плотности. - Труды ВНИИКАнефтегаз. Вып.2., Недра, 1968, с. 246. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005400A (en) * | 1989-07-18 | 1991-04-09 | Lew Hyok S | Dual frequency density meter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5796012A (en) | Error correcting Coriolis flowmeter | |
| US2826912A (en) | Acoustic velocity measuring system | |
| US5069075A (en) | Mass flow meter working on the coriolis principle | |
| US5044207A (en) | Mass flow measurement | |
| JPH0569452B2 (en) | ||
| US10663386B2 (en) | Controlling a vibration of a vibratory sensor based on a phase error | |
| Zaripov et al. | Non-linear gas oscillations in a pipe | |
| CA2098925A1 (en) | Sensors | |
| JP3547527B2 (en) | Mass flow meter | |
| US3420102A (en) | Acoustic fluid metering device | |
| SU1187014A1 (en) | Differentional vibrational densimeter | |
| US4446744A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| US6536290B2 (en) | Ultrasonic flowmeter and gas flowmeter using the same | |
| US2923155A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| SU1226159A1 (en) | Differential vibrational densimeter | |
| SU1343297A1 (en) | Differential frequency densimeter | |
| KR20180048787A (en) | Method for generating an output signal of a synthesis time period | |
| SU1120172A1 (en) | Vibration level gauge | |
| US11802786B2 (en) | Variable mass balance bar | |
| SU1392451A1 (en) | Differential vibration densimeter | |
| JPH04296635A (en) | Temperature correcting method of density sensor in vibratory gas density meter | |
| SU920390A1 (en) | Vibration type liquid level indicator | |
| JP2516372B2 (en) | Viscosity measuring device | |
| SU426170A1 (en) | VIBRATION DIMENSIONS OF PT BSH f "? ^ F ^ * '.'% F" '"> & 1-4 u CRi ^ iSCi ^ niiS | |
| SU800817A1 (en) | Vibration-type density meter |