SU785685A1

SU785685A1 - Weight density meter

Info

Publication number: SU785685A1
Application number: SU792713735A
Authority: SU
Inventors: Виктор Дмитриевич Сорокин; Сергей Сергеевич Боков; Анатолий Моисеевич Вишневский; Александр Александрович Федоров
Original assignee: Предприятие П/Я В-2636
Priority date: 1979-01-15
Filing date: 1979-01-15
Publication date: 1980-12-07

Description

(54) ВЕСОВОЙ ПЛОТНОМЕР Изобретение относитс к приборам дл измерени плотности, например, нефтехимических топлив. Известен весовой плотномер, содержащий V-образную трубку с измер емой средой, механический весово компенсатор, измерительный преобразователь , где измерение плотности жидкости осуществл етс посредством взвешивани V-образной трубки с протекающей через нее жидкостью 1J Недостатком известного плотном ра вл етс низка точность ввиду незначительных соотношений между ма сами трубки и измер емой жидкости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс весовой плотномер, содержащий сосуд с трубками подвода и отвода протекающей жидкости, весоизмерительный узел, выполненный в виде блока с присоединенными к нему с помощью троса противовесом и пружиной , а дл измерени угла поворота блока - индуктивный преобразовател и электронную схему с электроприводом 2 . Недостатком известного плотномера вл ютс низкие динамическа характеристика и точность измерений сосуда с контролируемой средой. Целью изобретени вл етс повышение точности взвешивани сосуда с протекающей по нему контролируемой средой. Поставленна цель достигаетс тем, что весоизмерительный узел выполнен в виде квадранта с противовесом , одио плечо которого св зано с сосудом упругий шарнир и имеет грузоприемную площадку с диапазонтФШ гpyзa в, а другое плечо снабжено КОДОВОЙ линейкой с угловой прорезью, причем по одну сторону кодсзой линейки расположен источник света и узел сканировани , выполнен№-Ш в виДе светолучевого магнитоэлектрического вибратора, св занного со сканирунщим генератором, а по другую сторону размещен фотопреобразователь , выход которого подключен к блоку управлени , один выход которого св зан с регистратором временного интервала, а другой со сканирующим генератором, а также тем, что подвод ща и отвод ща трубки размещены в одной горизонтальной плоскости, пр молинейны от заделки их в корпусе до верхней части сосуда , где они скреплены между собой, образу плоскую раму.(54) WEIGHT PLATE NUMBER The invention relates to devices for measuring the density of, for example, petrochemical fuels. A weight densitometer is known that contains a V-shaped tube with a measured medium, a mechanical weight compensator, and a measuring transducer, where the density of a liquid is measured by weighing the V-tube with a 1J fluid flowing through it. A disadvantage of the known dense is the low accuracy due to minor correlations between the tube and the measured fluid. The closest to the invention to the technical essence is a weight densitometer containing a vessel with supply and discharge tubes for flowing fluid, a weight measuring unit made in the form of a block with a counterweight and a spring attached to it with a cable, and for measuring the angle of rotation of the block an inductive converter electronic circuit with electric drive 2. A disadvantage of the known densitometer is the low dynamic response and accuracy of measurements of a vessel with a controlled medium. The aim of the invention is to improve the accuracy of weighing the vessel with the controlled medium flowing through it. The goal is achieved in that the weight measuring unit is made in the form of a quadrant with a counterweight, one arm of which is connected to a vessel, an elastic hinge and has a load-receiving platform with a spreader load line, and the other arm is equipped with a CODE ruler with an angular slot, and on one side of the line ruler the light source and the scanning unit, numbered # -W in the photodiode of the light-beam magnetoelectric vibrator connected to the scanning oscillator, and on the other side there is a photoconverter, the output of which is connected It is connected to the control unit, one output of which is connected with the time domain recorder, and the other with the scanning generator, and also the fact that the inlet and outlet tubes are placed in the same horizontal plane, straight from the placement in the body to the upper part of the vessel, where they are fastened together to form a flat frame.

На фиг. 1 дана структурна схема весового плотномера-, на фиг. 2 - принципиальна схема отсчетного устройства; на фиг. 3 - электрическа схема .FIG. 1 is given the structural scheme of the weight densitometer; FIG. 2 - schematic diagram of the reading device; in fig. 3 - electrical circuit.

Основными узлами весового плотномера вл ютс сосуд 1 с системой подвеса, фотопреобраэователь 16, сканирующий генератор 17, блок управлени 18 и регистратор временных интервалов 19.The main components of the weight densitometer are vessel 1 with suspension system, converter 16, scan generator 17, control unit 18, and time slot recorder 19.

Сосуд 1 с контролируемой средой снабжен подвод щей 2 и отвод щей 3 трубками, скрепленными ст жкой 4, и жестко св зан с упругим шарниром 7 и грузоприемной площадкой 8, на которую наклсццлвают диапазонные грузы 9. Через стальную гибкую ленту 10 сосуд подвешен к одному из плеч квадранта 11, жестко св занным с противовесом 12 и подвешенным на гибкой стальной ленте 13 к корпусу б прибора. С другим плечом квадранта жестко соединена кодова линейка 14 имеюща угловую прорезь 15.The vessel 1 with a controlled medium is provided with a supply 2 and a discharge 3 tubes, fastened with a tie 4, and is rigidly connected to the elastic hinge 7 and the receiving platform 8, onto which range weights 9 are attached. Through the steel flexible band 10 the vessel is suspended to one of the quadrant shoulders 11, rigidly connected to the counterweight 12 and suspended on a flexible steel tape 13 to the body b of the device. A code ruler 14 having an angular slot 15 is rigidly connected with the other quadrant arm.

Фотопреобразователь, изображенный на фиг. 2, состоит из осветительной лампы 20, конденсатора 21 и диафрагмы 22, которые образуют и формируют луч света на зеркало светолучевого магнитоэлектрического вибратора 23, расположенного между полюсами посто нного магнита 24. Отраженньй от зеркала луч проходит щелевую диафрагму 25 и подает на кодовую линейку, где последовательно проходит через две щели угловой прорези 15 и попадает в объектив 26, фиксирун ций его на светочувствительную поверхность фотоприемника 27, электрически св занног с выходом блока управлени 18.The photoconverter shown in FIG. 2, consists of an illumination lamp 20, a capacitor 21, and a diaphragm 22, which form and form a beam of light onto a mirror of a light-beam magnetoelectric vibrator 23 located between the poles of a constant magnet 24. The beam reflected from a mirror passes a slit diaphragm 25 and delivers to a code ruler successively passes through two slits of the angular slot 15 and enters the lens 26, fixing it to the photosensitive surface of the photodetector 27, electrically connected with the output of the control unit 18.

Блок управлени (фиг.З) содержит формирователь входного сигнала 28, триггер-формирователь команд 29, регистратор временных интервалов 19 и тактовый генератор 30, управл ющий работой сканируквдего генератора 17, ключ 31 обратного хода и подтверждающий команду Стоп триггер-формирователь команд 29.The control unit (FIG. 3) contains an input signal driver 28, a command trigger generator 29, a time slot recorder 19 and a clock generator 30 controlling the operation of the scanner 17 of the generator 17, a reverse key 31 and a command confirming the Stop trigger command driver 29.

Весовой плотномер работает следующим образом.Weight densitometer works as follows.

Сосуд 1 наполн ют контролируемой жидкостью 5, причем по трубкам 2 и 3 обеспечиваетс ее непрерывный проток В Зависимости от величины плотности жидкости на весоизмерительную систему действует усилие, которое через стальную гибкую ленту 10 действует на малое плечо квгщранта 11, поворачива его совместно с противовесом 12 на определенный угол t до достижени равновеси .The vessel 1 is filled with a controlled liquid 5, and its continuous flow through pipes 2 and 3 is dependent on the density of the liquid on the weighing system acts force, which through the steel flexible tape 10 acts on the small arm of the terminal 11, turning it together with the counterweight 12 by a certain angle t to achieve equilibrium.

. Измерение угла rf- происходит следующим образом. При повороте квадранта 11 поворачиваетс и жестко св занна с ним кодова линейка 14 с угловой прорезью 15 на угол d по отношению к щцлевой диафрагме 25. Углова прорезь 15 выполнснна так, что определенному углу d поворота квадранта 11 и проги-овеса 12 соответствует одно определенное рассто ние/ между началом первой и второй щели вдоль линии, параллельной оси прорези щелевой диафрагмы 25, рассто ние между ос ми щелей угловой прорези 1 измер етс и преобразуетс во временной интервал, пропорциональный рассто нию между началом первой и второй прорезей.. The measurement of the angle rf- is as follows. When the quadrant 11 is rotated, the code ruler 14 with the corner slot 15 is rotated and angled with respect to the center diaphragm 25. The corner slot 15 is made so that a certain angle d of the quadrant 11 and the prog 12 oxygens corresponds to one certain distance between the beginning of the first and second slit along a line parallel to the axis of the slot of the slit diaphragm 25, the distance between the axes of the slits of the corner slot 1 is measured and converted to a time interval proportional to the distance between the beginning of the first and second n The Lake.

Измерение временного интервала осуществл етс следуквдим образом. Световой поток, созданный лампой 20 и сформированный конденсатором 21 и диафрагмой 22,попадает на зеркало светолучевого магнитоэлектрического вибратора 23,расположенного между полюсами посто нного магнита 24 . За счет взаимодействи магнитного пол , создаваемого при прохождении переменного тока по обмотке вибратора 23,с магнитным полем посто нного магнита 24 зеркало вибратора будет поворачиватьс с угловой скоростью, пр мопропорциональной скорости изменени напр жени сканирующего; генератора 17.Отрс1женный от зеркала вибратора 23 луч через щелевую диафрагму 25 попадает на кодовую линейку 14 и после прохождени через две щели угловой прорези 15 попадает в объектив 26, который фокусирует его на светочувствительную поверкность фотоприемника 27. Фотоприемник 27 превращает световые импульсы в электрические сигналы,котор ые поступают на вход формировател 28 блока управлени 18, с выхода которого два П-образных импульса, образованные при пр мом ходе луча через первую и вторую щели кодовой линейки , поступают на вход триггера-формировател команд 29,формирующего последовательно импульсы Старт и Стоп дл регистратора временных интервалов 19,The measurement of the time interval is carried out in the following manner. The luminous flux created by the lamp 20 and formed by the capacitor 21 and the diaphragm 22 falls on the mirror of the light-beam magnetoelectric vibrator 23 located between the poles of the constant magnet 24. Due to the interaction of the magnetic field created by the passage of the alternating current through the winding of the vibrator 23 with the magnetic field of the permanent magnet 24, the vibrator mirror will rotate with an angular velocity, at the proportional rate of change of the scanning voltage; Oscillator 17. The beam, transmitted from the vibrator 23 mirror, passes through the slit diaphragm 25 onto the code line 14 and after passing through two slots of the corner slot 15 enters the lens 26, which focuses it on the photosensitivity of the photodetector 27. The photodetector 27 turns light pulses into electrical signals, which are fed to the input of the imager 28 of the control unit 18, from the output of which two U-shaped pulses formed during the forward movement of the beam through the first and second slots of the code ruler are fed to the input of the trigger- ormirovatel command 29, a sequence of pulses for the Start and Stop registrar slots 19,

Импульс с тактового генератораPulse from the clock generator

30,поступа на вход сканирующего генератора 17, возвращает луч в исходное положение и открывает ключ30, entering the input of the scanning generator 17, returns the beam to its original position and opens the key

31,блокирующий выход формировател 28. При этом пара импульсов, образованна формирователем 27 на выходе формировател 28 при обратном ходе луча, на вход триггера-формировател команд 29 не поступит. Импульс тактового генератора 30 подтвердит состо ние Стоп триггера-формировател 29.31, which blocks the output of the imaging device 28. In this case, a pair of pulses formed by the imaging unit 27 at the output of the imaging unit 28 during the return path of the beam will not arrive at the input of the trigger-imaging unit 29 commands. A pulse of the clock generator 30 will confirm the status of the stop trigger generator 29.

Claims

After a time equal to the duration of the pulse of the clock generator 30, the scanners generator 17 will again begin the cycle of the forward path of the beam. The calculation of the density of the controlled liquid is carried out according to the formula:. the initial density corresponding to the initial setting of the density meter; time between the Start and Stop signals, measured by the recorder of time intervals 19 / coefficient of proportionality, obtained by damping the density meter. The initial density p is determined by filling the vessel 1 with a liquid with a density corresponding to the lower limit of the measuring range of the densitometer, and using the weights 9 sets the zero deflection angle of the counterweight 12 and the code line 14. During operation of the densitometer due to the change of the mass of the range loads 9 and the selection of the mass of the counterweight 12 can change the measurement limits, which determines the high accuracy of the measurement in a wide range. To ensure the minimum stiffness along the vertical axis of the vessel 1, to eliminate the influence on pressure while the densitometer is using the supply and discharge tubes 2 and 3, which are straight and linear in the area between the fixture to the body 6 and the stiff 4. The use of band weights and the maximum weight of the counterweight allows Igshbolov to fully utilize the high sensitivity of the photo-optical angle converter of the Kwihrait, and, consequently, to expand the range of operation of the density meter while maintaining high measurement accuracy. 1. The weight densitometer containing a vessel with tubes for supplying and discharging a controlled medium, a weighing unit and a reading device, characterized in that, in order to improve accuracy in a wide range of measurements, the weighing unit is made in the form of a square mechanism, one shoulder of which It is equipped with a vessel through an elastic hinge and has a load-receiving platform with a range of weights, and the other arm is equipped with a code edge with an angular slot, and a light source is located on one side of the code ruler. and a scanning unit made in the form of a light-beam magnetoelectric vibrator connected to the scanning generator, and on the other side there is a photoconverter, the output of which is connected to the control unit, one output of which is connected to the time domain recorder and the other to the scanning generator. 2. A slurry gauge according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet tubes are placed in the same horizontal plane, straight from inserting them in the body to the upper part of the vessel, where they are fastened together, forming a flat frame. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent 3,345,881, cl. G About N 9/00, opuvlik. 1974.

2. Equipment and control systems. 1975, B 2, M., Mechanical Engineering (prototype), G 1