SU1582075A2

SU1582075A2 - Float densimeter

Info

Publication number: SU1582075A2
Application number: SU874376001A
Authority: SU
Inventors: Илларион Петрович Глыбин; Виталий Илларионович Глыбин
Original assignee: И.П.Глыбин и В.И.Глыбин
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к поплавковым плотнометрам, и может быть использовано в пищевой, химической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . Плотномер содержит тонущий в жидкости поплавок, жестко св занный с дистанционным преобразователем перемещени и с противодействующим устройством, термосопротивление, погружаемое в контролируемую жидкость и включенное в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста. Он снабжен также параллельно соединенными переменным сопротивлением и резистором, включенным в одно из плеч автоматического электронного уравновешенного моста. Передвижной контакт переменного сопротивлени соединен с реверсивным двигателем вторичного прибора с возможностью одновеременного перемещени с его контактом. 4 ил.The invention relates to a measurement technique, in particular to float density meters, and can be used in the food, chemical and other industries. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. The densitometer contains a float sinking in liquid, rigidly connected with a remote displacement transducer and with an opposing device, a thermal resistance immersed in a controlled fluid and included in one of the arms of the automatic electronic balanced bridge. It is also provided with parallel-connected variable resistance and a resistor connected to one of the arms of the automatic electronic balanced bridge. A moving contact of variable resistance is connected to a reversible motor of the secondary device with the possibility of single-step movement with its contact. 4 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени плотности жидкости в различных отрасл х промышленности.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the density of a liquid in various fields of industry.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений плотности жидкости.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the density of a liquid.

На фиг. 1 изображена обща схема поплавкового плотномера с дистанционным преобразователем перемещени , противодействующим устройством типа рычажно-грузовых весов и вторичным прибором в виде автоматического электронного уравновешенного моста (типа КСМ)-, на фиг. 2 - электрическа схема плотномера с дистанционным преобразователем перемещени ферро- динамического типа (ПФ) и автоматическим электронным уровновешенным мостом; на фиг. 3 - электрическа FIG. 1 shows a general diagram of a float densitometer with a remote displacement transducer, an opposing device such as a lever-weight scale and a secondary device in the form of an automatic electronic balanced bridge (of the KSM type), FIG. 2 is an electrical diagram of a densitometer with a remote displacement transducer of the ferrodynamic type (PF) and an automatic electronic balanced bridge; in fig. 3 - electric

схема плотномера с дистанционным преобразователем перемещени сельсинно- го типа (ПС); на фиг. 4 - электрическа схема соединени плотномера с дифференциально-трансформаторным преобразователем перемещени (ПД), с пружинным уравновешивающим устройством и автоматическим электронным урановешенным мостом.a densitometer circuit with a remote displacement transducer of the resilient type (PS); in fig. 4 is an electrical circuit for connecting a density meter with a differential transformer displacement transducer (PD), with a spring balancer and an automatic electronic balance bridge.

Поплавковый плотномер жидкости состоит из поплавка 1 (фиг. 1), подвешенного к нижнему концу троса 2, верхний конец которого св зан с правым плечом коромысла 3 рычажных весов , к левому плечу коромысла подве- : шен с помощью троса груз 4, уравновешивающий тонущий поплавок при минимальной плотности контролируемой жидкости 5 в измерительном диапазоне. К оси 6 призмы весов прикреплен рысдThe float densitometer of the fluid consists of a float 1 (Fig. 1) suspended from the lower end of the cable 2, the upper end of which is connected to the right arm of the rocker arm 3 lever weights suspended to the left arm of the rocker arm by the cable 4 that balances the sinking float with a minimum density of the controlled fluid 5 in the measuring range. Attached to axis 6 of prism weights

00 N300 N3

чЗhz

сдsd

1Ч1H

маг 7 под углом 90 к коромыслу ве- , на котором расположен противодействующий груз 8. Ось призмы Е)есов также соединена с осью 9 рамки ферро динамического дистанционного преобразовател 10 или с осью ротора сель синного преобразовател ПС при помощи П-образной скобы 11. К автоматическому электронному уравновешенному мосту 12, выполн ющему функции вторичного прибора, подключены фер- родинамический преобразователь ПФ (сельсинный преобразователь ПС или дифференциально-трансформаторный преобразователь ПД).magician 7 at an angle of 90 to the rocker of the balloon, on which the opposing load is located 8. The axis of the prism E) of the EC is also connected to the axis 9 of the frame of the ferro-dynamic remote converter 10 or to the axis of the rotor of the blue PS converter using a U-shaped bracket 11. K The automatic electronic balanced bridge 12, which functions as a secondary device, is connected to a PF ferrodynamic converter (PS resistive converter or PD differential transformer converter).

Терморезистор 13 погружен в контролируемую жидкость р дом с поплавком 1.The thermistor 13 is immersed in a controlled fluid next to the float 1.

Устройство плотномера, кроме поплавка и термометра сопротивлени , размещено внутри корпуса k дл защиты от механических повреждений. Дл предохранени движущихс элементов устройства: рамки ферродинами- ческого преобразовател , ротора сельсина и рычажных весов, от чрезмерных перегрузок во врем нахождени поп- Лавка в воздухе на тросе 2 закреплен упор 15. Последний не доходит до днища корпуса 14 и не создает преп тствий нормальной работе устройства Плотномера, когда поплавок погружен в жидкость.A density meter device, besides a float and a resistance thermometer, is placed inside case k for protection against mechanical damage. In order to protect the moving elements of the device: the frame of the ferrodynamic converter, the selsyn rotor and the lever scales, from excessive overloads while the pop is in place. The stop is fixed on the cable 2 on the cable 2. The latter does not reach the bottom of the housing 14 and does not interfere with normal operation Densitometer devices when the float is immersed in a liquid.

Рычаг 7 с противодействующим грузом 8 расположен вертикально, т.е. угол d- 0, а коромысло 3 весов расположено горизонтально при минимальном значении плотности жидкости и ее температуре 20°С. В этом случае рамка 16 (фиг. 2), имеюща несколько дес тков витков проволоки, расположена горизонтально, в результате чего магнитный поток, создаваемый обмотко 17 возбуждени , не пересекает витков проволоки, а ЭДС в рамке равна нулю При отклонении плотности жидкости от ее минимального значени моменты создаваемые подъемной силой поплавка 1, уравновешиваютс моментами, создаваемыми грузом 8 (фиг. 1), а рамка 16 (фиг. 2) поворачиваетс на некоторый угол d.. В рамке 16 индуцируетс ЭДС, величина Е которой определ етс уравнениемLever 7 with opposing load 8 is located vertically, i.e. angle d - 0, and the balance beam 3 weights are located horizontally with the minimum value of the density of the liquid and its temperature of 20 ° C. In this case, the frame 16 (Fig. 2), having several tens of turns of wire, is horizontal, as a result of which the magnetic flux created by the excitation winding 17 does not intersect the turns of wire, and the EMF in the frame is zero. When the density of the liquid deviates from its minimum the moments generated by the lifting force of the float 1 are balanced by the moments created by the load 8 (Fig. 1), and the frame 16 (Fig. 2) is rotated by a certain angle d .. In the frame 16 an emf is induced, the value of E of which is determined by the equation

1one

о) Wo) W

B-l-r-n oiB-l-r-n oi

о) - углова частота питающегоo) - angular frequency of the supply

тока;current;

В - амплитудное значение индукции;B is the amplitude value of induction;

1 - активна длина провода рамки , пересекаема магнитным потоком;1 - active wire length of the frame, intersected by magnetic flux;

г - средний радиус рамки; п - число витков рамки; - угол поворота рамки. При посто нных значени х и, В, 1, г, п величина индуцируемой ЭДС в рамке пр мо пропорциональна ее углу поворота о( , т.е.g - the average radius of the frame; n is the number of turns of the frame; - the angle of rotation of the frame. With constant values of u, b, 1, g, n, the magnitude of the induced emf in the frame is directly proportional to its angle of rotation o (i.e.

00

5five

00

5five

00

5five

Е р Ш).Err).

При повороте рамки 16 от горизонтальной оси (нейтрали) на 20° выходна ЭДС .измен етс от Емин до Емо,кс- ЭДС рамки 16 компенсируетс напр жением небаланса, снимаемым с индикаторной диагонали электронного автоматического моста. Разница между ЭДС рамки 16 и напр жением небаланса моста , вызванным изменением плотности жидкости, поступает на вход электронного усилител 18, в котором усиливаетс и приводит в действие реверсивный двигатель 19. Последний перемещает подвижные контакты 20 реохорда до момента компенсации. Одновременно реверсивный двигатель 19 перемещает стрелку 21 моста, шкала которого градуирована в единицах плотности жидкости при 20°С.When the frame 16 is rotated from the horizontal axis (neutral) by 20 °, the output emf changes from Emin to Emo, the x-emf of the frame 16 is compensated by the unbalance voltage removed from the display diagonal of the electronic automatic bridge. The difference between the EMF of the frame 16 and the unbalance voltage of the bridge, caused by a change in the density of the fluid, enters the input of the electronic amplifier 18, in which the reversing motor 19 is amplified and actuated. The latter moves the moving contacts 20 of the reohord until the moment of compensation. At the same time, the reversing motor 19 moves the arrow 21 of the bridge, the scale of which is graduated in units of the density of the liquid at 20 ° C.

При посто нной концентрации контролируемой жидкости и при изменении ее температуры возникают температурные изменени плотности, которые компенсируютс дополнительным изменением напр жени небаланса моста , создаваемым температурными изменени ми терморезистора 13 включенного во второе плечо моста, и изменением переменного сопротивлени реостатного датчика типа реохорда 22 Rpl, включенного в третье плечо моста (в смежное с плечом терморезисто0 ра 13). Например, при неизменной концентрации контролируемой жмдкости, но меньшей по величине от ее максимальной концентрации, при которой осуществлена полна термокомпенсаци With a constant concentration of the controlled fluid and with a change in its temperature, temperature changes in density occur, which are compensated for by an additional change in the unbalance voltage of the bridge caused by temperature changes in the thermistor 13 connected to the second arm of the bridge and the variable resistance of the rheostat sensor of the Röhord type 22 Rpl included the third shoulder of the bridge (in adjacent to the shoulder of the thermistor 13). For example, with a constant concentration of controlled liquid, but smaller in magnitude from its maximum concentration at which full thermal compensation is performed.

5 с помощью терморезистора 13, и при возрастании температуры среды стрелка 21 без второй термокомпенсации переместилась бы к верхнему предеТл5 with the help of a thermistor 13, and as the temperature of the medium increases, arrow 21 without the second thermal compensation would move to the upper limit

%ST TraJ% ST TraJ

.Xх .Xx

W .. Р-ЧW .. R-H

Л HlfD-klD гL HlfD-klD g

кмkm

Фиг.ЗFig.Z

kSJ UkSJ U

Ф г.«F g.

Claims

The claims of the Float density meter according to ed. St.

Ν ’1182334, about. characterized by the fact that, in order to increase the accuracy of 25 measurements, it is equipped with parallel-connected variable resistance and a resistor included in one of the shoulders of the automatic electronic balanced bridge, with

30, the movable contact of variable resistance is connected to the reversible motor of the secondary device with the possibility of simultaneous movement with its contact.

FIG. 1

1'

Fig a