SU401908A1 - Резонансный плотномер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам вибрационного типа дл  определени  плотности жидкостей, в которых измер етс  зависимость резонансной частоты колебательной системы, заполненной жидкостью, от массы жидкости.

Известен резонансный плотномер, в котором колебательна  система выполнена в виде двух параллельных трубок, жестко соединенных на концах ст жками, перемещением которых измен ют длину системы.

В такой конструкции возможна лишь весьма груба  установка частоты собственных колебаний системы. Так, например, дл  колебательной системы длиной 200 мм при установке частоты с относительной погрешностью 10- (погрешность по плотности примерно 0,5 мг/см) положение ст жки необходимо определить с точностью 10 мк, причем частота установитс  после зат жки винтов и будет зависеть от величины этого нат жени .

При колебани х системы наибольшие напр жени  от действи  динамических моментов развиваютс  на стыке трубки и жесткой ст жки. Эти напр жени , приложенные в основном к наружному краю стыка, вызывают постепенное см тие трубки, что приводит к заметному дрейфу собственной резонансной частоты вибратора и снижению его добротности до величины меньшей требуемой за счет потерь на деформацию материала трубки.

Таким образом, известна  конструкци  плотномера с резонансной частотой, перестраиваемой за счет изменени  длины колебательной системы изменением положени  жесткн.х ст жек , не позвол ет производить настройку вибратора плотно.мсра на заданную частому.

В предложенном плотномере указанные недостатки устранены благодар  тому, что колебательна  система образована двум  параллельными отрезками трубы, соединенными между собой системой упругих перемычек, расположенных вдоль трубы на некотором рассто нии друг от друга симметрично относительно поперечной оси вибратора, последовательно уменьшающих амплитуду колебаний трубок от максимальной в середине колебательной системы до приемлемой минимальной на ее концах и позвол ющей легко и с высокой точностью установить резонансную частоту колебаний центрального участка системы путем последовательной регулировки ноложени  перемычек от центральных к периферийным в пор дке убывающего вли ни  положени  и жесткости перемычек на частоту колебанки .

Схема предложенного резонансного плотномера показана на чертеже: 1 - ввод и вывод анализируемого продукта, 2 - жесткие ст жки , 3 - периферийные участки трубки, 4 -

упругие перемычки, 5 - nepiK|)epmuibie участки , разделенные упругими перемычками, 6 - центральные перемычки, 7-центральный участок трубки, 8 - электромагнит, воспринимающий колебани , 9 - электромагнит - возбудитель колебаний, 10 - усилитель.

Перемычки имеют винты, с помощью которых можно закрепить их в любом месте системы . Форма упругих перемычек показана условно. Число участков, разделенных перемычками , может быть произвольным.

Колебательна  система резонансного плотномера состоит из нескольких участков 3, 5, 7 с перемычками 4, 6, выполн ющими функции упругих шарниров, причем момент, развиваемый перемычкой, противодействует лишь малой части момента, передаваемого трубкой так, чтобы несколько уменьшить угловое перемещение последующего участка трубки.

Возбуждающий электромагнит 9 и электромагнит 8, воспринимающий колебани , расположены на равных рассто ни х от обеих трубок в центральной части колебательной системы . Электромагниты сфазированы так, что колебани  трубок направлены в противоположные направлени , а наведенна  в воспринимающих электромагнитах э. д. с. при этом суммируетс .

Преимущества предложенной конструкции резонансного плотномера следующие:

1.Поскольку опорные реакции перемычек свод тс  в основном к силе, ирнложенной к трубке практически равномерно по всей поверхности соединени  ее с перемычкой, динамические напр жени , возникающие в трубке, оказываютс  значительно меньшими, чем в известном плотномере с жестким защемлением концов колеблющейс  трубки.

2.Облегчаетс  установка точного значени  резонансной частоты, поскольку ее можно регулировать положением центральных и периферийных перемычек.

3.В реальной конструкции положение центральных перемычек может быть нерегулируемым , так как мождо рассчитать линейные размеры вибратора с погрещностью, перекрываемой регулировкой положени  последующих перемычек . В этом случае центральна  часть конструкции может быть цельной либо сварной , что повысит ее долговременную стабильность .

Благодар  значительному уменьщению напр жений в материале трубок, потери, вызванные неупругим поведением материала в области , далекой от предела упругости, могут быть

уменьщены. Это позволит при той же разрещающей способности плотномера расщирить номенклатуру используемых материалов, выбирать материал исход  из условий коррозионной устойчивости, что значительно расщирит область нрименени  резонансных плотномеров . При этом упругие перемычки могут быть изготовлены из материалов, обладающих .необходимыми упругими свойствами. 4. Обща  длина проточной части плотномера , образованна  центральными и периферийными участками, может составл ть не более двух длин вибратора с той же частотой колебаний , составленного из таких же трубок, защемлецных ца концах. При этом добротность

колебательной системы может быть повышена применением электродинамического демпфировани  периферийных участков.

Конструкци  электромеханической системы резонансного плотномера может быть упрощепа симметричным размещением электромагнитов непосредственно на центральной паре упругих перемычек-ст жек, что позволит уменьшить зазоры между электромагнитами и трубками при уменьшении демпфирующего вли ни  электрической схемы плотномера на колебательную систему.

Предмет изобретени 

Резонансный плотно.мер, содержащий колебательную систему, состо щую из двух параллельных трубок, жестко скрепленных между собой на обоих концах ст жками, возбудитель,

усилитель и приемник колебаний, установленные в центральной части колебательной системы , и регистратор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности и стабильности работы плотномера, трубки соединены между собой в нескольких местах системой упругих перемычек, расположенных симметрично относительно поперечной оси колебательной системы в направлении от центральной части колебательной системы к обоим

ее концам. 25 if 5 / rm/ CDd 5 /2 65 , / /m/ Z3CI tUUJ