Датчик плотности газа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(11 5.77429 1) Дополнительное к авт, свнд2) Заявлено 24,05,7 Э (21) 19присоединением заявки1, К 9814/25 1 9/02 есудврствениый кометеВвввтв Министров СССРво делам изооретенийи открытий. Кахар йрапетов 1) Заяви пециальное конструкторское бюро Газприборавтоматикеф ИК ПЛОТНОСТИ ГА Изобрете ния плотнос зовано в ка еских с схе образов токружавнв действлени эа, П е относится к технике измеревеществ к может быть испол естве датчика в дифманометриах измерения расхода газа,Известно устройство, содержащее два ареометрических тела, соединенных между собой струной, помещенной в поле постоянного магнита 111.Недостатком известного датчика являет- щ ся сложная зависимость величины выходного сигнала (частоты поперечных колебаний струны) от плотности газа, Его применение в системе измерения расхода требует дополнительных преобразователей, позволяющих по- ц лучить необходимую функциональную зависимость между выходным сигналом и измеряемой плотностью, что ведет к усложнению конструкции системы и снижению ее надежности. Кроме того, наличие дополнительных 20 преобразователей, обладающих погрешносты, существенно снижает эффект повышения точности измерения расхода газа при осушести автоматического учета плотности гароблема учета изменения плотности га б за в таких системах наиболее просто решается при помощи датчика плотности, имеющего зависимость величины ьыходного сигнала,пропорциональную корню квадратному из величины измеряемой плотности,Цель изобретения - повышение точностиизмерений путем получения зависимости частоты поперечных колебаний струны, пропорциональной корню квадратному иэ величины 1измеряемой плотности.Это достигается тем, что в датчике ареометрическое тело закреплено на конце рычага, на другом конце которого закрепленпротивовес, а струна вторым своим котаомприкреплена к рычагу в том месте, при к.тором обеспечивается ее растяжение при движении ареометрического тела вверх,На чертеже представлена кинематическаяма датчика, где 1 - ареометрическое тело, 2 - рычаг, Э - неподвижвая ось, 4 струна, 5 - неподвижная опора, 6 - постоянтяай магнит, 7 - противовес,Устройство работает следуюпттемПри изменении плотности газа,щего ареометрическое тело, величи577429 30 35 ЦНИИПИ Заказ 365931 Тираж 1101 ПодписнФ ипиап ППП "Патент, г. Ужгород, уп, Проектная,вуюшей нв ареометрическое тело выталкивающей силы изменяется, что приводит к изменению силы натяжения струны, определяюшей частоту поперечных колебаний струны.Из условия равновесия рычажной системы 5 датчика можно определить силу натяжения струны,(И-Р)чр а(1)е а с е 213 310где 6 - натяжение струны;Ь - площадь поперечного сечения струСрр - ,выталкиваюшая сила, действующая наареометрическое тело-плотность,М - объем вытесненной жидкости);Р т фф в . вес ареометрического тела;ЛЕ - плечо сили РЕ - плечо силы Тс,Р =пня - вес дополнительного груза;2 20Е 2 - плечо силы Р 2,Из условия равйовесия рычажной системыдатчика можноопределить связь частоты колебаний струны, возбужденных любым способом, с нвтяженйем струны25 где Е - длина струныв- плотность материала струны,СИз выражений (1) и (2) следует: 4че тп 1 Е 1 - Е 2 п 1 а .Обозначиви приняв 2 О,у.е, чечто соответствует отсутствию силы натяжения струны при нулевой плотности, получимвыражение" К/Р,Таким образом, частота поперечных колебаний струныпропорциональна корню квадратному из величины изм:яемой плотности.для получения такой зависимости необходимо,чтобы действующая на ареометрическое теловыталкивающая сила уравновешивалась силойрастяжения струны,формула изобретения Датчик плотности газа, содер)кааий ареометрическое тело и струну, находящуюся в поле постоянного магнита, один конец которой закреплен неподвижно, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем получеиия зависимос ти частоты поперечных колебаний струны, пропорциональной корню квадратному из величины измеряемой плотности, в нем ареометрическое тело закреплено нв конце рычага, на другом конце которого закреплен противовес, а струна вторым своим конг.м прикреплена к рычагу в том -;1 есте, при котором обеспечивается ее растяжение при движении ареометрического тела вверх.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Мю 19368, кл, б 01 И 9/02, 1931,