SU834457A1 - Vibration liquid density meter - Google Patents

Vibration liquid density meter Download PDF

Info

Publication number
SU834457A1
SU834457A1 SU792762372A SU2762372A SU834457A1 SU 834457 A1 SU834457 A1 SU 834457A1 SU 792762372 A SU792762372 A SU 792762372A SU 2762372 A SU2762372 A SU 2762372A SU 834457 A1 SU834457 A1 SU 834457A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resonator
frequency
liquid
density
fluid
Prior art date
Application number
SU792762372A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Александрович Малышев
Константин Ильич Ткаченко
Original Assignee
Специальная Научно-Исследовательскаялаборатория Всесоюзного Научно-Иссле-Довательского Института Противопожар-Ной Обороны Мвд Cccp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальная Научно-Исследовательскаялаборатория Всесоюзного Научно-Иссле-Довательского Института Противопожар-Ной Обороны Мвд Cccp filed Critical Специальная Научно-Исследовательскаялаборатория Всесоюзного Научно-Иссле-Довательского Института Противопожар-Ной Обороны Мвд Cccp
Priority to SU792762372A priority Critical patent/SU834457A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU834457A1 publication Critical patent/SU834457A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54) ВИБРАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ(54) VIBRATION FLUID DENSITY

II

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и. может использоватьс  при измерени х плотности жидкости.This invention relates to instrumentation engineering and. can be used when measuring fluid density.

Известен вибрационный плотномер, содержащий сосуд с исследуемой средой и механический колебательный элемент 1.Known vibrating densitometer containing a vessel with the test medium and the mechanical oscillatory element 1.

Однако плотномер имеет низкую точность измерений, обусловленную вли нием в зкостных свойств контролируемой жидкости на гидравлическое сопротивление колебательного элемента.However, the density meter has a low measurement accuracy due to the influence of the viscosity of the controlled fluid on the hydraulic resistance of the oscillatory element.

Наиболее б.лизкий к предлагаемому вибрационный плотномер содержит сосуд с измер емой средой, механический резонатор в виде пластины и экрана также плоской формы, св занный с резонатором, регулируемый по частоте возбудитель колебаний и датчик колебаний резонатора 2.The closest to the proposed vibratory density meter contains a vessel with the measured medium, a mechanical resonator in the form of a plate and a screen, also flat in shape, connected to the resonator, a frequency-controlled exciter of oscillations and a vibration sensor of the resonator 2.

Недостатком плотномера  вл етс  низка  точность измерений, обусловленна  вли нием в зкостных свойств контролируемой жидкости на гидравлическое сопротивление колебательного элемента. /The disadvantage of the densitometer is the low measurement accuracy due to the viscosity effect of the controlled fluid on the hydraulic resistance of the vibrating element. /

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вибрационном плотномере жидкости, содержащем емкость, механический резонатор, датчик Колебаний и регулируемый возбудитель колебаний резонатора, емкость жестко св зана с возбудителем колебаний резонатора , который выполнен упругим и объемно сжимаемым, причем плотность жидкости, резонансна , частота колебаний резонатора и конструктивные параметры плотномера св заны соотношениемThe goal is achieved by the fact that in a vibration densitometer of a liquid containing a capacitance, a mechanical resonator, an oscillation sensor and an adjustable resonator vibration exciter, the capacitance is rigidly connected to the resonator vibration exciter, which is elastic and volumetric compressible, and the density of the liquid is resonant, the resonator frequency and design parameters of the densitometer are related by

К,TO,

--гг- yy

fz-Kjfz-kj

Р - определ ема  плотностьР - determined density

гдеWhere

жидкости;liquids;

f - резонансна  частота колебаний резонатора;f is the resonant frequency of the resonator;

Кч п8Ра/4зг УН - посто нные коэффициенHK2 hSg/47r2V ты;Kch p8Pa / 4zg UN - constant coefficientsHK2 hSg / 47-2V;

гдеп - показатель политропыwheredep is an indicator of polytropic

заполн ющего резонатор газа;gas filling the resonator;

S - площадь поперечного сечени  емкости;S is the cross-sectional area of the tank;

Claims (1)

РО - давление газа над свободной поверхностью жидкости; V - объем газа в резонаторе h - глуоина погружени  резонатора; g - ускорение свободного падени . Вибрационный плотномер схематически изображен на чертеже. Плотномер содержит емкость 1, целиком или частично заполненную исследуемой жидкостью 2 и жестко св занную с возбудителем 3 колебаний. Емкость 1 имеет возможность возвратно-поступательного движени  и содержит механический резонатор 4, выполненный в виде объемно-сжимаемого упругого тела, например , газонаполненного шара с эластичными стенками. В жидкости преимущественно на уровне расположени  резонатора 4 размещен датчик 5, изготовленный, например , из пьезокристалла и выполн ющий функции преобразовател  гидродинамического давлени  жидкости в электрический сигнал переменного тока. Выходна  цепь датчика 5 соединена со входом усилител -милливольт , метра 6 и затем - с частотомером 7. Устройство работает следующим образом . При включении возбудител  колебаний стол вибростенда 3, а также емкость 1 и соWIL/1/I DflVyi/VJ - П .LlCl Л I V., держаща с  в ней жидкость 2 соверщают колебательные периодические движени , например , в вертикальной плоскости (показано стрелками). Вибрации жидкости передаютс  резонатору 4, который начинает соверщать радиальные пульсации, при которых объем резонатора 4 периодически, с частотой внещних воздействий измен етс  благодар  сжимаемости стенок резонатора 4 и газа, его заполн ющего. При совпадении частоты внещних воздействий с собственной частотой колебаний резонатора 4 наступает резонансный режим, сопровождающийс  резким возрастанием (в 10-15 раз) амплитуды пульсаций. Пульсационные движени  резонатора 4 вызывают пропорциональное увеличение гидродинамического давлени  жидкости в окрестности резонатора 4. Давление преобразуетс  датчиком 5 в электрическое напр жение переменного тока, которое усиливаетс  усилителем 6. Частота электрического сигнала фиксируетс  частотомером 7. Измерение частоты вибраций может дополнительно производитьс  посредством акселерометра , обычно устанавливаемого на столе виброст нда. Дл  измерени  плотности жидкости, плав- 50 где но измен   частоту возбудител  3 колебаний при неизменном ускорении вибраций, наход т режим движений, при котором показани  милливольтметра б имеют максимальное значение. В этом режиме фиксируют показани  частотомера 7. по которым суд т о плотности жидкости. Оценка плотности как функции и измеренной резонансной частоты и конструктивК , Ki ных параметров механической колебательной системы может быть произведена по следующему соотнощению; где - плотность жидкости; К., nSPa/4T Vh - посто нные коэффициенKj . nSg/4s-2V ты; п - показатель политропы дл  газа, заполн ющего резонатор (п 1 -1,4 дл  воздуха); V - объем газа в резонаторе , h - глубина погружени  резонатора , м; S - площадь поперечного сечени  емкости, RI-давление газа над свободной поверхностью жидкости, g - ускорение свободного падени , f - резонансна  частота пульсационных колебаний резонатора, Гц. Из приведенного выражени  видно, что реализуемом колебательном процессе участ/ массовые силы, а силы в зкого трени  и температура жидкости не вли ют на результат измерений. Таким образом, предлагаемое техническое рещение дает преимущество, выражающеес  в повыщенной точности измерений. Устройство отличаетс  простотой схемно-конструктивного рещени , удобством в пользовании и возможностью применени  в услови х малых и сильных гравитационных полей . Формула изобретени  Вибрационный плотномер жидкости, содержащий емкость, .механический резонатор, датчик колебаний и регулируемый возбуди колебаний резонатора отличающийс  гг-т тем, что, с целью повышени  точности измерений , емкость жестко св зана с возбудителем колебаний резонатора, который выполнен упругим и объемно сжимаемым, причем плотность жидкости, резонансна  частота колебаний резонатора и конструктивные параметры плотномера св заны соотнощением . J -ПЛОТНОСТЬ жидкости; f - резонансна  частота колебаний резонатора; Pa/4. - посто нные коэффициенg/4Jr2V ты; п - показатель политропы дл  заполн ющего резонатор газа; S - площадь поперечного сечени  емкости;PO is the gas pressure above the free surface of the liquid; V is the volume of gas in the resonator; h is the depth of immersion of the resonator; g - free fall acceleration. Vibrating densitometer is shown schematically in the drawing. The densitometer contains a container 1, completely or partially filled with the liquid under study 2 and rigidly connected with the exciter 3 oscillations. The container 1 has the possibility of reciprocating motion and contains a mechanical resonator 4, made in the form of a volume-compressible elastic body, for example, a gas-filled ball with elastic walls. In the liquid, the sensor 5, made, for example, of a piezocrystal, which functions as a transducer for the hydrodynamic pressure of the liquid into an alternating current electrical signal, is preferably located at the level of the location of the resonator 4. The output circuit of sensor 5 is connected to the input of a millivolt amplifier, meter 6, and then to a frequency meter 7. The device operates as follows. When the oscillator is switched on, the vibrator table 3, as well as capacitance 1 and WIL / 1 / I DflVyi / VJ - П .LClCl I I V., holding fluid 2 with it, make oscillating periodic movements, for example, in a vertical plane (shown by arrows) . Fluid vibrations are transmitted to the resonator 4, which begins to perform radial pulsations, in which the volume of the resonator 4 periodically, with the frequency of external influences, changes due to the compressibility of the walls of the resonator 4 and the gas filling it. When the frequency of external effects coincides with the natural frequency of oscillations of the resonator 4, a resonant mode occurs, accompanied by a sharp increase (by 10–15 times) in the amplitude of the pulsations. The pulsation movements of the resonator 4 cause a proportional increase in the hydrodynamic pressure of the fluid in the vicinity of the resonator 4. The pressure is converted by the sensor 5 into an alternating current electrical voltage, which is amplified by the amplifier 6. The frequency of the electrical signal is recorded by the frequency meter 7. The accelerometer, usually mounted on table vibrost nda. To measure the density of the fluid, where the frequency of the oscillator 3 oscillations changes while accelerating the vibration is constant, a mode of movement is found at which the readings of millivoltmeter b have the maximum value. In this mode, the readings of the frequency meter 7 are recorded. By which the density of the liquid is judged. Estimation of the density as a function and the measured resonant frequency and constructive parameters, Ki parameters of the mechanical oscillatory system can be made according to the following relation; where is the density of the liquid; K., nSPa / 4T Vh - constant coefficients of Kj. nSg / 4s-2V you; n is the polytropic index for the gas filling the resonator (n 1 -1.4 for air); V is the volume of gas in the resonator, h is the depth of immersion of the resonator, m; S is the cross-sectional area of the capacitance, RI is the gas pressure above the free surface of the liquid, g is the acceleration of free fall, f is the resonant frequency of pulsation oscillations of the resonator, Hz. From the above expression, it can be seen that the realized oscillatory process is involved / mass forces, and the forces of viscous friction and the temperature of the liquid do not affect the measurement result. Thus, the proposed technical solution has the advantage of increasing measurement accuracy. The device is distinguished by the simplicity of the circuit design, ease of use and the possibility of using it in conditions of small and strong gravitational fields. Vibration Fluid Densimeter containing a capacitor, a mechanical resonator, an oscillation sensor, and an adjustable resonant resonant vibration characterized by the fact that, in order to improve the measurement accuracy, the capacitance is rigidly connected to the resonator vibration exciter, which is made elastic and volumetric compressible, moreover, the density of the liquid, the resonant frequency of oscillations of the resonator and the design parameters of the densitometer are related by the ratio. J is the fluid density; f is the resonant frequency of the resonator; Pa / 4. - constant coefficient g / 4Jr2V you; n is the polytropic index for the gas filling the resonator; S is the cross-sectional area of the tank;
SU792762372A 1979-05-07 1979-05-07 Vibration liquid density meter SU834457A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762372A SU834457A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Vibration liquid density meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762372A SU834457A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Vibration liquid density meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU834457A1 true SU834457A1 (en) 1981-05-30

Family

ID=20826098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792762372A SU834457A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Vibration liquid density meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU834457A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5074148A (en) Resonance frequency liquid level sensor
SU834457A1 (en) Vibration liquid density meter
JPS5915837A (en) Viscosity measuring apparatus for high temperature fluid
SU173640A1 (en)
SU920390A1 (en) Vibration type liquid level indicator
SU427269A1 (en) FLUID VIBRATION METER FOR LIQUID VISCOSITY
SU568870A1 (en) Method of measuring viscosity
RU2094772C1 (en) Viscosity sensor
SU1117490A1 (en) Method of determination of viscosity of liquid media
SU339843A1 (en) VIBRATION VISCOSE TIMER FOR LIQUID MEDIA
SU1099107A1 (en) Vibration-type liquid level indicator
RU216574U1 (en) Viscosity tuning fork sensor
SU924582A1 (en) Vtbration acceleration meter
SU1749777A1 (en) Vibrational viscosity meter
SU742762A1 (en) Tuning-fork comprising density meter for liquid media
SU1112270A1 (en) Acoustic unit for measuring gas concentration in two-phase media
SU1767352A1 (en) Device for determining fluid level
SU920383A1 (en) Device for measuring mass consumption of media
SU439732A1 (en) Method for measuring the physicochemical characteristics of liquid media
SU930071A1 (en) Liquid media vibration density meter
SU1686326A1 (en) Method of calibration of pressure gradient transducers
RU2026539C1 (en) Pressure gauge
RU147292U1 (en) DEVICE FOR MEASURING VISCOSITY AND LIQUID DENSITY
SU1693409A1 (en) Device for dynamic testing of pressure pickups
SU1176175A1 (en) Device for determining vessel capacity