SU528481A2 - Датчик випроплотномера - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборам дл  измерени  плотности, паиример, авиационных топлив.

Известен датчик виброилотномера, содержащий погруженный в контролируемую жидкость механический резонатор, состо щий из двух плоских пружин, штока и плоской н.частины; возбудитель и приемник колебании механического резонатора.

Ири измерени х этим датчиком плотности используетс  зависимость собственной частоты колебаний погруж:енного механического резонатора от присоединенной массы контролируемой жидкости, пропорциональной ее плотности.

Недостатком известного датчика  вл етс  зависимость собственной частоты механического резонатора,  вл ющейс  мерой плотности контролируемой жидкости, от температуры окружающей среды, обусловленна  изменением под действием температуры упругих свойств и геометрических размеров механического резонатора (1).

По основному авт. св. № 456193 известен датчик виброплотномера, содержащий погруженный в контролируемую жидкость механический резонатор, состо щий из плоских пластин и штока, возбудитель и приемник колебаний механического резонатора, и жесткий экран из материала, деформирующегос  при

2

пзменении температуры окружающей среды, например, из термобиметалла.

Недостатками известного устройства  вл ютс  погрешность измерени , обусловленна  моментом сил, приложенным к штоку в результате неравномерного распределени  присоединенной массы контролируемой жидкости вдоль пластины, за счет консольного закреплени  л есткого биметаллического экрана , и большие габаритные размеры за счет жесткого экрана как конструктивно обособленного элемента (2).

Дл  уменьшени  погрешности измерени  и обеспечени  компактности прибора в предлагаемом датчике плоска  пластина механического резонатора выполнена из термобиметалла и обращена слоем металла с меньшим коэффициентом линейного расширени  в сторону , противоположную жесткому экрану, который выполнен в виде плоской крышки датчика .

Увеличение температуры окружающей среды вызывает изгиб биметаллической пластины механического резонатора, центрально закрепленной на штоке, удал   ее кра  от крышки датчика,  вл ющейс  жестким экраном . При этом уменьшаетс  присоедипенпа  масса контролируемой жидкости, сохран   центрально-симметричное распределение относительно продольной оси штока, т. е. не

вызыва  по влени  момента сил, приложенного к штоку. Уменьшение присоединенной массы увеличивает собственную частоту механического резонатора, компенсиру  температурный уход частоты датчика.

Выполнеппе жесткого экрана в виде плоской крышки датчика уменьшает габаритные размеры датчика.

На чертеже показан нредложенный датчик виброплотномера, продольный разрез. Основными узлами виброплотномера  вл ютс  механический резонатор, возбудитель и приемпик колебапий механического резонатора, термобиметаллическа  пластина и жесткий экран, выполненный в виде крышки датчика.

Механический резонатор включает в себ  плоские пластины 1, жестко соединенный с ними шток 2, на котором закреплены плоские пластины 3 и 4, причем пластина 3 выполнена из биметалла. Пластина 4  вл етс   корем электромагнитного возбудител  колебаний, состо ш,его из магнитопровода 5 и обмотки 6. К штоку 2 жестко прикреплен плунж;ер 7 индуктивного приемника колебаний, состо ш,его из двух одинаковых индуктивных катушек 8 и 9. Концы пластин 1 жестко соединены с корпусом 10.

Возбудитель колебаний закреплен па крышке II, которую через герметичную прокладку 12 креп т винтами к корпусу 10. Герметичность возбудител  колебаний обеснечиваетс  крышкой 13, установленной через прокладку 14 на корпусе 10. На крышке 13 смонтирован через герметичную прокладку 15 штепсельный разъем 16. Катушки 8 и 9 приемника колебаний загерметизированы с помош ,ью стакана 17 и прокладок 18 и 19. Выводпые конпы катушек 8 и 9 проход т через трубу 20. Снизу датчик закрыт крышкой жестким экраном 21.

Датчик виброплотпомера работает следуюшим образом,

Мехапический резонатор погружен в контролируемую жидкость. Возбудитель колебапий вынуждает механический резонатор совершать колебани  в направлении X-X (см. чертеж). Приемник преобразует эти колебани  в электрический периодический сигнал, частоту которого необходимо измерить.

При увеличении температуры окружаюшей среды происходит изгиб термобиметаллической пластины 3, изображенный пунктиро.м, в результате чего ее кра  удал ютс  от крышки - жесткого экрана 21, вызыва  уменьшение присоединенной массы контролируемой жидкости и, следовательно, увеличение собственной частоты ме.ханического резонатора. Таким образом происходит компенсаци 

температурного ухода частоты резонатора за счет изменений его упругих свойств и геометрических размеров.

В описанном датчике виброплотномера уменьшаетс  погрешпость, обусловленна  моментом сил, приложенным к штоку в результате неравномерного распределени  присоединенной массы контролируемой жидкости вдоль пластпны и уменьшаютс  габариты прибора.

Claims (2)

1.Авт. св. № 270324, М. Кл. G 10N 9/12, 1967.

2.Лвт. св. № 456193, М. Кл.2 G 01N 9/12, 1973.

16