SU596864A1 - Плотномер жидкости - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  плотности жидких сред.

Известен плотномер дл  жидких сред содержащий сосуд с вертикальным отростком, на котором установлена обмотка соленоида, расположенный в сосуде поплавок.с посто нным магни гом , помещенным в отросток и наход щимс  в магнитном поле соленоида, источник питани  обмотки- соленоида, а также средства дл ,, изменени  и измерени  тока в обмотке соленоида и . окно дл  наблюдени  за моментом начала всплыти  поплавка.

При определении плотности измен ют ток в обмотке соленоида до тех пор, пока сила взаимодействи  между магнитом и соленоидом не станет меньше, чем выталкивающа  сила, действующа , на поплавок и завис ща  от плотности раствора. Измер   ток, проход щий через соленоид в момент начала всплыти  поплавка, суд т о. плотности раствора.

Этим плотномером нельз  пользоватьс  в случае недостаточной прозрачности раствора. Кроме того, он имеет невысокую точность из-за субъективности определени  момента всплыти  поплавка и не позвол ет вести непрерывные измерени .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  плотномер, содержащий помещенный в сосуде поплавЪк с посто нным магнитом, наход щимс  в магнитном поле соленоида , и датчик положени  поплавка, сигнал с которого через цепь, включающую усилитель и измерительный прибор, подаетс  на обмотку соленоида. Наличие датчика в цепи обратной св зи позвол ет автоматически уравновешиват выталкивающую силу и силу взаимодействи  магнита с соленоидом.

Claims (2)

1. При измерении плотности жидких сред с малой в зкостью такие плотномеры имеют низкое быстродействие, так как,при изменении плотности исследуемой жидкости врем  успокоени  колебаний поплавка и перемещени  его в положение равновеси  (при котором выталкивающа  сила и сила взаимодействи магнита с соленоидом равны между собой ) относительно велико,из-за недостаточного демпфировани  поплавка при перемещении в малов зкой жидкости например воде и водных растворах электролитов, ацетоне, этаноле, метаноле , растворах на их основе и т.д Цель изобретени  - повышение быст родействи  при определении плотности жидкос{ей с малой в зкостью. . Цель достигаетс  тем, что плотномер снабжен двум  дифференцирующими звень ми, причем одно из них включено последовательно между выходом детектора и входом усилител , а другое между выходом усилител  и обмоткой соленоида. Предложенный плотномер показан на чертеже. Плотномер содержит сосуд 1 с вертикальным отросгком , на котором установлена обмотка 2 соленоида. В сосуде расположен поплавок 3 с закрепленным на нем посто нным магнитом 4, размешенным в магнитном поле обмотки 2. Поплавок снабжен ферритовым сердечником 5, наход щимс  в поле ка тушки 6 индукционного датчика, котор .а  установлена на отростке сосуда и. питаетс  по первичной, обмотке с вы хода генератора 7 высокой частоты. Выход вторичной обмотки катушки 6 мн дукционного датчика подключен к детектору 8 . Плотномер снабжен двум  дифференцирующими звень ми, одно из которых, состо щее из конденсатора 9 и сопротивлений 10, 11, расположено до усилител  12, а другое, состо щее из конденсатора 13 и сопротивлени  14 после усилител  12 и подсоединено вы ходом к регистрирующему прибору 15. Плотномер работает следующим образом . Исследуемую жидкость наливают в .C суд 1, после чего в нее опускают поплавок 3. Путем подбора грузов, на вешиваемых на поплавок, устанавливают поплавок в состо ние равновеси , при котором выталкивающа  сила, действующа  на поплавок со стороны жидкости , уравновешиваетс  его весом и силой взаимодействи  обмотки 2 с магнитом 4. При изменении плотности жидкости измен етс  выталкивающа  сила, действующа .на поплавок, что приводит к смещению поплавка 3 относительно сосуда 1 и ферритового сердечника 5 относительно катушки 6. Это вызывает С-.}ответствующее изменение сигнала на выходе катушки 6, детектора 8 и усилител  12, а следовательно , и тока через сопротивление 1 и обмотку 2. Изменение тока в обмотке 2 измен етсилу, действующую на магнит 4, на величину, равную величи не изменени  выталкивающей силы, но обратную ей по знаку. В результате поплавок 3 снова устанавливаетс  в положение равновеси . Изменение плотности жидкости определ етс  по изме- нению тока,проход щего через сопротивление 14 и измер емого прибором 15. Благодар  наличию конденсатора 9 величина изменени  сигнала, подаваемого на обмотку 2, а следовательно, и величина изменени  силы, действующей на магнит 4, при изменении плотности жидкости и смещении поплавка 3 будет пропорциональна не только абсолютной величине смещени  поплавка, котора  в начальный момент мала, но и скорости его смещени , котора  в этот момент максимальна. В результате к поплавку в начальный момент его смещени  прикладываетс  со стороны обмотки 2 больша  компенсирующа  сила, чем та, котора  была бы приложена в отсутствие конденсатора 9, вследствие чего поплавок отклонитс  на меньшее рассто ние от положени  равновеси . То же произойдет, когда поплавок , возврсода сь назад, по инерции пройдет положение равновеси  и начнет отклон тьс  от него в другую ёторону. Таким образом, компенсирующа  сила, действующа  на поплавок 3 со стороны обмотки 2, учитывает не только отклонение поплавка в данный момент времени, но и то отклонение, которое будет в процессе дальнейшего его перемещени . Наличие конденсатора 13 позвол ет ввести в сигнал, управл ющий током обмотку 2, составл ющую, пропорциональную скорости изменени  выходного сигнала детектора 8, а наличие двух дифференцирующих цепей приводит к быстрому затуханию колебаний поплавка. Формула изобретени  Плотномер жидкости, содержащий поплавок с посто нным магнитом, окруженный обмоткой соленоида, датчик положени , поплавка, детектор, усилитель и регистрирующий прибор, отличающийс  тем, ч.то, с целью повышени  быстродействи  при определении плотности жидкостей с малой в зкостью/ он снабжен двум  дифференцирующими звень ми, причем одно из них расположено последовательно между выходом детектора и входом усилител , а другое - последовательно между выходом усилител  и обмоткой соленоида . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Приборы дл  научных, исследований , 1967, № 10, с.83-66.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 389439, кл. Q 01N9/22, 1971..