SU651230A1 - Плотномер жидкости - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  определени  плотности жидкостей.

Известны плотномеры дл  жидкостей, соцержащие корпус, поплавок с магнитным сердечником, систему регулировани  поплавка по вертикали и измерительный соленоид, В них разность силы т жести н выталкивающей силы поплавка компенсируетс  магнитным полем соленоида, при этом величина протекающего через соленоид тока  вл етс  мерой измер емой плотности 1 .

Основным недостатком плотномера со стабилизацией положени  поплавка  вл етс  изменение усили , действующего в магнитном поле на поплавок, при изменении его положени . Изменение же его положени  обусловливаетс  конечной величиной коэффициента передачи САР, котора , как и люба  САР, работающа  по пропорциональному закону регулировани , имеет остаточную

неравномерность. Эта неравномерность про вл етс  в виде измен этого поло. жени  поплавка при компенсации ei о веса, результате величина тока, по которой производитс  определение плотности жидкости, зависит не только от веса поплавка и плотности жидкости, но н от изменени  положени  поплавка, что вызывает значительную погрешность измерени .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  резервуар дл  измер емой жидкости, помещенный в термостатированную ванну, поплавок с постоным магнитом, два соленоида (главный и вт гивающий), блок развертки тока главного соленовда, который npeACTaB- л ет собой многоступенчатый магазин сопротивлений и отсчетное устройство (дифференциальный вольтметр).

Этот плотномер имеет недостаток - большие затраты на измерение , так как развертка тока соленоийй

производитс  вручную, а регистрации отрыва поплавка визуально 2.

Цель предлагаемого изобретени  повышение быстродействи  прибора.

Она достигаетс  тем, что в плотномер введены ограничитель хода поплавка , три схемы И, счетный триггер и последовательно соединенные схема ИЛИ и схема возврата поплавка, выход которой подключен к первому входу блока развертки тока соленоида, запускающий вход которого соединен с нулевым выходом счетного триггера и вторым входом третьей схемы И, первый вход которой соединен с индикатором положа ни  поплавка и первыми входами первой и второй схемы И причем выход третьей схемы И подключен к вторым входам блока развертки тока соленоида и отсчет- кого устройства, выход которого соединён с первым входом схемы ИЛИ, ко второму входу подключен выход первой схемы И, второй вход коточ рой соединен со вторым входом второй схемы И и единичным выходом счетного триггера, ко входу которого подключен выход второй схемы И.

На чертеже изображена схема предагаемого плотномера жидкости.

Предлагаемый плотномер содержит осуд 1 с исследуемой жидкостью, помещенный в термостатированную ванну 2, неподвижно закрепленную на соленоиде 3 так, чтобы дно сосуда 1 было трого перпендикул рно оси соленоида 3, ограничитель 4 хода поплавка, поплавок 5, выполненный , например, из кварцевого стекла, содержащий магнитный илиндрический сердечник, индикатор положени  поплавка, состо щий из чувтвительной катушки б индуктивности, включенной в колебательный контур Ч-генератора 7, отсчетное устройство (цифровой вольтметр) 8, фиксирующее значение тока соленоида 3, логическую схему И 9, выход которой соединен запускакйцигм входом отсчетного устройства 8 и входом И блока 10 разертки тока соленоида 1О, обеспечиваюегр изменение тока соленоида по заданному закону и стабилизацию тока в момент отрыва поплавка 5 от дна сосуда 1. Кроме того, содержит счетный риггер 11, выход О которого соединен со входом И схемы И 9 и запускающим выходом блока 10 развертки тока соленоида, а выход 1 соединен со входами двух логических схем И 12

и 13; схему 14 возврата поплавка, выход t которой соединен входом блока 1О развертки ,тока соленоида, а вход - с выходом ло1 ической схемы ИЛИ 15, один из входов которой соединен с выходом схемы И 13. Выход схемы И 12 соединен со входом счетного триггера 11, выход генератора 7 соединен со входами I схем И 9,12, 13.

Предлагаемьтй плотномер работает следующим образом.

В исходном состо нии через соленоид 3 течет максимальный ток и поплавок 5 прит нут ко дну сосуда 1. На

входах I схем И 9, 12, 13 и выходе

О счетного триггера 11 сигнал от- сутствует (логический нуль), а на выходе I счетного триггера 11 присутствует Сигнал, соответствующий

логической единице.

При замьтании ключа к, вход щего в блок 1Оразвертки тока соленоида , ток соленоида 3 начинает умень- шатьс  с больщой скоростью (режим поиска) до момента всплыти  поплавка 5, который при перемещении измен ет индуктивность катушки 6. Изменение индуктивности вызьтает резкое измене-

ние выходного сигнала генератора 7, работающего в пороговом режиме. Это сигнал через вход 1 схемы И 12 поступает на вход счетного триггера 11 и опрокидьгоает его. На выходе

счетного триггера 11 по вл етс  логический О, а на выходе О логическа  1,, котора  по запускающему входу блока 1О развертки тока соленоида включает малую скорость развертки тока соленоида (режим подготовки отсчета ). Одновременно сигнал с индика-тора положени  поплавка через вход 1 схемы И 13 и схему ИЛИ 15 поступает на схему 14 возврата поплавка, так как на входе И схемы И 13 в этот момент еще присутствует логическа  1%

g Схема 14 возврата поплавка через вход 1 блока 10 разверткн тока соленоида скачком увеличивает ток соленоида до значени , достаточного, чтобы прит нуть поплавок 5 в исходное положение ко дну сосуда 1, но значительно меньше исходного благодар  тому, что при всплытии поплавок 5 упираетс  в ограничитель 4 хода поплавка, что существенно сокращает продолжительность

развертки тока соленоида с малой скоростью , т. е. режима подготовки отсчета .

На выход схемы И 9 сигнал с индикатора положени  поплавка не поступает , так как на выходе П схемы в этот момент еще присутствует логический О. В момент следующего всплыти  поплавка (т. е, собственно момент измерени ) выходной сигнал индикатора положени  поплавка (генератор 7 с катушкой 6) через вход 1 схемы И 9 запускает отсчетное устройство 8, работающее в ждущем режиме, и останавливает развертку тока соленоида. На выходы схем И 12, 13 этот сигнал не поступает, так как на их входах И присутствует логический О. Отсчетное устройство фиксируе величину тока соленоида, котора  определ етс  в этот момент действующим на поплавок усилием, соответствующим величине измер емой плотности жидкост При использовании в качестве сердечника поплавка посто нного магнита из высококоэрцитивного сплава /например, феррита бари / щкала прибора линейна . Далее сигнал с выхода отсчетно- го устройства, свидетельствующий об окончании счета, подаетс  через второй вход схемы ИЛИ 15 на схему 14 возврата поплавка и цикл измере1шй с малой скоростью развертки автоматически повтор етс  до размыкани  ключа

Двухскоростна  развертка тока соленоида обеспечивает высокую точность измерений и максимальное быстродействие прибора. Врем  одного измерени  автоматическим плотномером составл ет 4О - 5О сек против 4-5 мин известного плотномера. При контроле

65123О6

медленных измерений плотности врем  измерени  составл ет 1О - 15 сек.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР N 389439, кл. G 01N 9/22, 1967.

2.Приборы дл  онаучных исследований , № 10, 1967, с. 83-86.