Прибор для определения плотности жидких и газообразных сред

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеез Советских Сецналистичасюх Республик(51) М. Кл. С 01 И 9/00 Государстненный комнтет СССР по делаи нзооретений н открытнй(71) ЗаяинтЕЛЬ Одесский технологический институт холодильнойпромышленности(54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД Изобретение относится к приборамдля исследования физических характеристик жидких и газовых сред.Из основного авт.св. Р 479990 известен прибор для определения плот- бности жидких и газовых сред, состоящий из крутильного маятника, системавозбуждения и поддержания незатухающих колебаний и измерителя периодаколебаний маятника. Маятник выполнен фв виде тонкостенного тороида, снабженного радиальными перегородками и,спирально свернутыми трубками подво;да испытуемой среды. Крутильные колебания маятника обеспечиваются двумя 1 ожестко закрепленными упругими элементами,При исследовании жидкостей масса:вызывает одинаковые по абсолютной величине, но противоположные по знаку,для верхнего и нижнего элементов приращения натяжения последних. Как следствие,.меняется крутильная жесткость,т.е. постоянная прибора. Полная ком- фпенсация возможна только при абсолютной идентичности упругих элементов,трудно достижимой на практике.Кроме того, жесткое закреплениеобладает по крайней мере двумя недо- оО статками, При монтаже прибора трудноточно проконтролировать начальное натяжение упругих элементов, температурные деформации конструкции приводят к изменению натяжения упругих элементов, но уже одного знака, Эти изменения вызывают перенапряжения в материале упругих элементов, что снижает точность измерений и может привести к сокращению срока службы прибора.Целью изобретения является повышение точности измерения,Это достигается тем, что упругиеэлементы выполнены в виде растяжек сразличными крутильными жесткостями,при этом одна из них снабжена рычажным натяжным устройством с грузом.На чертеже показана схема прибора,вид сбоку.Крутильный маятник 1 подвешен надвух растяжках жесткой 2 и вспомогательной 3. Натяжение элементов осуществляется грузом 4 с помощью рычага5, который связан с жестким элементом2. Рычаг 5 может поворачиваться вокруг неподвижной горизонтальной оси 6.Жесткая 2 и вспомогательная 3 растяжки представляют собой тонкие стержни, работающие на кручение и растяже3 6535 ние и выполнены,с максимально возможным различием крутильной жесткости. Основной упругий момент создается растяжкой 2, натяжение которой, строго постоянно, определяется грузом 4 и не зависит от плотности исследуемого вещества и температуры. Элемент 2 рабо тает в основном на кручение и должен обеспечиФь максимальную стабильность упругого момента. Это достигается подбором материала, формы поперечного сечения стержня и ограничением макси мальных механических напряжений, возникающих в упругом элементе во время работы.Как известно, наилучшим материалом является кобальтникельхромовый сплав 5 типа К 4 ОНХМВ, обладающий наименьшим упругим последействием и наибольшими допускаемыми напряжениями, а максимальной стабильностью обладают стержни прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 10:30, изготовленные путем плющения проволоки.Чтобы обеспечить максимальнб возможное различие крутильной жесткости растяжек 2 и 3, растяжка 2 должна .иметь наибольшую величину упругого момента, достижимую в данной конкретной конструкции прибора. Максимальная величина крутильной жесткости растяжки 2 определяется наименьшей величиной периода колебаний, допусти- З 0 мой по условиям точности измерений,Вспомогательная растяжка 3 фиксирует ось колебательной системы в вертикальном,положении. Натяжение этой растяжки зависит от массы маятника. 35 Оно максимально при пустой камере и уменьшается с ростом плотности испытуемой среды, Вариации натяжения приводят к изменению крутильной жесткости растяжки 3, а значит и суммарного 40 упругого .момента колебательной системы, который сводится к минимуму путем уменьшения крутильной жесткости вспомогательной растяжки 3. 42 4Растяжка ) работает в основном на растяжение. Площадь ее поперечного сечения определяется силой натяжения от груза 4 и произвольно меняться не может. Поэтому уменьшение крутильной жесткости растяжки 3 достигается увеличением ее длины, что, в свою очередь, приводит к увеличению габаритов прибора.Это ставит предел в различиях упругих свойств жесткой и вспомогательной растяжек. (Практически достаточно просто реализуется пятидесятикратное различие в упругих моментах растяжек 2 и 3,В данной конструкции изменение плотности исследуемого вещества мало влияет на суммарный упругий момент. Это влияние целиком определяется малой по абсолютной величине составляющей - изменением крутильной жесткости вспомогательного элемента - и учитывается в виде поправки. Одновременно полностью исключаются все недостатки жесткого закрепления упругих элементов.Испытания прибора показали, что точность измерения возросла по срав" нению с известной конструкцией в 2-2,5 раза. Поправка на изменение суммарного упругого момента при изменениях плотности от нуля (вакуумированная камера) до 1,б г/смз не превышала 9,05формула изобретенияПрибор для определения плотности жидких и газообразных сред по авт, св. 9479990, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, упругие элементы выполнены в виде растяжек различными крутильными жесткостями, при этом одна из них снабжена рычажным натяжным устройством с грузом.