Пьезометрический плотномер жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ СКИНРЕСПУбЛИК 904 19 И 928 БРЕ НИЯ Т Ф(и чес ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД)(57)" ПЬЕЭОИЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОИЕРКОСТИ, содержащий две пьеэометрикие трубки, опущенные на различглубину в контролируемую жидкость привод, подключенный к одной из трубок, и задатчик, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости выходного сигнала, привод выполнен в виде пневматического шагового двигателя, а в схему дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик аневмоиатульсов, суьматор, элемент сравнения, два нормально закрытых пиевмоклапана и генератор пиевмоимпульсов, причем реверсивные входы пиевматического шагового двигателя и двоичного счетчика через нормально закрытые пиевмоклапаны подключены к генератору пневмоювульсов, в управляющие входы пневмоклапанов соединены с выходамиэлемента сравнения, входи которого, в свою очередь, соединены с выходами эадатчика и сумматора, подключенного к пьеэометрическвм трубкам.1029047 Изобретение относится к контроль.но-измерительной технике, а именно кустройствам для измерения плотностижидкости иможет бытьиспользовано в,.различных отраслях промышленности,Известны пьезометрические плотномеры с двумя пьезометрическими трубками, установленными на различнойглубине, перепад давления между которыми является Функцией плотностиконтролируемой жидкости 1 11. 10Недостатком известных техническихрешений является аналоговый характервыходного сигнала, что обуславливает его низкую помехозащищенностьот колебаний давления питания и утечек в линиях связи ри получении,передаче, обработке и использованиив современных цифровых и импульсныхсистемах пневмоавтоматики.Наиболее близким к изобретениюпо техническому решению являетсяпьезометрический плотномер жидкости,. содержащий две пьезометрические трубки, опущенные на различную глубинув контролируемую жидкость, привод,подключенный к одной из трубок, изадатчик Г 23Недостатком известного плотномераявляется низкая помехоустойчивостьвыходного сиГнала. Низкая помехоустой-чивость аналогового выходного сигнала З 0обусловлена колебанием давления питания и утечками в линиях связи,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости выходного сигнала плотномера, 35Поставленная цель достигается тем,что в пьезометрическом плотномережидкости, содержащем две пьезометрические трубки, опущенные на различную глубину в контролируемую жидкость,40привод, подключенный к,одной из трубок, и задатчик, привод выполнен в виде пневматического шагового двигателя,а в схему дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик пневмримпуль сов, сумматор, элемент сравнения,два нормально закрытых пневмоклапанаи генератор пневмоимпульсов, причемреверсивные входы пневматическогошагового двигателя и двоичного счетчика через нормально закрытые пневмоклапаны подключены к генератору пневмоимпульсов, а управляющие входыпневмоклапанов соединены с выходамиэлемента сравнения, .входы которого, всвою очередь, соединены с выходамизадатчика и сумматора, подключенногок пьезометрическим трубкам. где д - ускорение земного притяжения;Н - начальный перепад уровняНмежду нижними концами пьезометрических трубок;К - коэффициент процорциональности,На чертеже представлена схема пьезометрического плотномера жидкос ти с кодовым выходом.Плотномер содержит пьезометрические трубки 1 и 2, пятимембранный сумматор 3, элемент 4 сравнения, состоящий из двух трехмембранныхсумматоров 65 5 и б, задатчик 7, генератор 8 пневмоимпульсов, два нормально закрытыхклапана 9 и 10, двоичный кодирующийсчетчик 11, пневматический шаговыйдвигатель 12, соединенный посредст-вом зубчатой передачи 13 с ньезометрической трубкой 2. Плотномер работает следующим образом.1 Перед началом измерения пьезометрические трубки 1 и 2 погружены в контролируемуую жидкость на одинаковую глубину . Перепад давления на выходе сумматора 3 и количество импульсов в счетчике 11 равны нулю. Задавая с помощью задатчика 7 определенное постоянное значение Рз, схему вводят в режим рассогласования, так как на входы элемента 4 сравнения от сумматора 3 и задатчика 7 поступают различные по величине давления. При этом сумматор б элемента 4 сравнения открывается и сигнал с него поступает в управляющую камеру пневмоклапана 10. Клапан 10 открывается и импульсы с генератора 8 начинают одновременно поступать на счетчик 11 и пневматический шаговый двигатель 12. Счетчик 11 фиксирует количество поступивших пневмоимпульсов с одновременным преобразованием их в параллельный код, а пневматический шаговый двигатель 12 после каждого поступившего импульса через зубчатую передачу 13 перемещает пьезометрическую трубку 2 на один шаг, которому соответствует уменьшение давления Р на величину ЬРу 1 ИцфЬИ) и возрастаниеьР на то же значение. Под действием поступающих пневмоимпульсов двигатель перемещает трубку 2 до"тех пор, пока значения ЬР.и РЗ не уравняются. При этом сигналы на выходах элемента сравнения станут равными нулю. Клапан 10 закрывается и двигатель зафиксирует трубку 2 в достигнутом положении равновесия между ьР и Р.,Счетчик 11 накопляет все 11 поступившие на его вход импульсы и преобразует их в кодовую комбинацию, соответствующую начальному значению плотности при котором 6 Р=Ръ тЖ я = 1 Р-Ръ дР=ки (4)1.02 9047 Составитель Е. КармановаРедактор А. Химчук Техред А.Бабинец . Корректор С. Шекмар Заказ 4948/40 Тираж 873ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В дальнейшем, любое отклонение , значения плотности жидкости от начального значения рнкоторому в счетчике соответствует количество импульсов Ннвызывает изменение перепада давления ьР, причем если йР 7 Рз, элемент 4 сравнения открывает пневмоклапан 9 и импульсы с генератора 8, поступая на соответствующий вход шагового двигателя и перемещая трубку 2, начинают уравновешивать ЬР и Р в соответствии с выражениемР, =ЬР=9 И-ИДН), 1) где- новое значение плотностиконтролируемой жидкости; 7+И - число импульсов, потребовавшееся для приведениясхема в состояние равновесия и вычтенное из находившегося в счетчике количества импульсов Би ссоответствующим преобразованием в код;ЬН - перемещение пьезометрической трубки 2, соответствующее одному шагу двигателя.СледовательноО:Ки-и)=КК 1 МПри уменьшении р, ЬР становится меньше от Р 3 и элемент 4 сравнения открывает клапан 10. Трубка 2 начина ет перемещаться вверх пока не будет достигнуто равновесие Рз=а =9 рНсией), ":Ки,и) =ки 4) где р- новоезначение плотности контролируемой жидкости (ф"сЯ(Таким образом, в счетчике"11 всегда находится количество импульсов М, однозначно связанное со значением плотности контролируемой жидкости р и преобразованное в соответствующую кодовую комбинацию на его выходах. ОПредставление выходного Сигналапьезометрического плотномера в виде кодовых комбинаций пневматических импульсов существенно повышает помехоустойчивость полученной информации при ее передаче, обработке и использовании, так как методы получения и передачи импульсных сигналов делают изменение амплитуды передаваемых импульсов от изменения параметров 20 линий связи и колебания давления навыходе источника питания, не влияющими .на результаты измерения. Еще одно существенное преимуществопредлагаемого технического решениязаключается в том, что представлениевыходного сигнала пьезометрическогоплотномера в виде кодовых комбинацийпозволяет просто, без всяких преобразований, вводить информацию в цифровые вычислительные устройства иустройства обработки данных, а такжеосуществлять цифровую индикацию показаний, обеспечивающую меньшую пог решность при считывании и простотурегистрации цифровых данных.