Вибрационный плотномер

(19) (11) 3151) Й 01 М 9/32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1 Жуков Ю,П., Кулаков М.В.Вибрационные плотномеры жидкостей.Измерение, контроль, автоматизацияМ., 1981, вып. 2 (36), с, 26.2. Авторское свидетельство СССРВ 401908 кл. Й 01 И 9/32, 1974., (прототип),(54) (57) ВИВРАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР, содержащий датчик, выполненный в виде двух трубчатых резонаторов,скрепленных перемычками по типу,сдвоенного камертона, установленных в корпусе и снабженных устройством подвода и отвода контролируемойсреды, системой возбуждения колебаний, а также измерительный прибор,отличающийся тем, что,с целью повышения точности измеренияпутем уменьшения погрешности от изменения скорости течения контролируемой среды, выходные концы резонаторов, выступающие эа перемычку, согну.ты под прямым углом к их продольнымосям.Изобретение относится к областианалитического приборостроения и может найти применение для контроляплотности нефтепродуктов, транспортируемых по высоконапорным трубопроводам.Известен нибрационный плотномер,датчик которого выполнен в виде проточного трубчатого резонатора камертонного типа 1.Недостатком плотномера являетсяпогрешность измерения, обусловленнаязависимостью частоты колебаний трубчатого резонатора датчика от скорости течения среды через датчикНаиболее близким к изобретению 15янляется резонансный плотномер, содержащий датчик, выполненный н нидедвух трубчатых резонаторов, скрепленных перемычками по типу сдвоенногокамертона, установленных в корпусеи снабженных устройством подвода иотвода контролируемой среды, системой возбуждения колебаний, а такжеизмерительный прибор. Трубки ороимиконцами подключены к гидросистеме,Х-по которой течет исследуемая жидкость 2 .Недостатком известного плотномера является наличие дополнительнойпогрешности измерения, обусловленнойзависимостью частоты колебаний трубчатых резонаторов от скорости протекания через них контролируемой сре.ды, Эта погрешность становится значительной при скоростях движениясреды 3-8 м/с и может достигать2-3 кг/м на каждый м/с,ЭЦелью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения погрешности от изменения ско"рости течения контролируемой среды. 40Поставленная цель достигаетсятем, что н вибрационном плотномере.содержащем датчик, выполненный н ниде двух трубчатых резонаторов,скрепленных перемычками по типу сдно енного камертона, установленных вкорпусе и снабженных устройствомподвода и отвода контролируемой среды, системой возбуждения колебаний,а также измерительный прибор, выходные концы резонаторов, выступающиеза перемычку, согнуты под прямым углом к их продольным осям.На чертеже схематично показаноустройство плотномера.Датчик плотномера содержит дватрубчатых резонатора 1 и 2, соединенных перемычками 3 и 4 но тигусдвоенного камертона, установленного в корпусе (не показан), снабжен-.ного устройство 5 ввода и вывода б 6 Оконтролируемой среды, Система нозбуждения колебаний резонатора включает приемник 7 колебаний, усилитель 8, возбудитель 9 колебаний, включенные по схеме электромеханического у антогенератора. Для регистрации плотности предусмочрен частотомер 10,.Одна пара концов резонаторов 11 и 12,выступающих за перемычку на выходе,согнута под прямым углом к их продольным осям 13 и 14.Плотномер работает следующим образом,Контро;:ируемая среда со скоростьюЧ поступает з датчик плотномера черезустройство 5 ввода. Жидкость движется по прямолинейным участкам трубчатых резонаторов 1 и 2, на выходе изкоторых за опорой 4 (перемычкой) поток контролируемой среды поворачивает под прямым углом в изогнутыхчастях 11 и 12 резонаторов и черезустройство б вывода жидкость поступает в технологический трубопровод.При выходе струи из частей резонаторов 1 и 2, под прямым углом возникает сина реакции струи 1), которая нобщем случае для угла Ы равна,г,ц =п - озо,где в - погонная масса жидкости.Проекция М силы реакции струи напродольные оси 13 и 14 реэонаторон 1 и 2 при угле А:=90 равна И=пе, 72, что уменьшает влияние скорости течения Ч контролируемой среды на частоту колебаний 1 и погрешность от изменения скорости движения среды, Участки резонаторов 1 и 2 приводятся н режим азтоколебаний с помощью приемника 7, усилителя 8, возбудителя 9 на частоте Х, близкой к собственной частоте резонаторов, которая зависит от массы резонаторов а следовательно, от плотности контролируемой среды и не зависит от скорости ее течения, Собственная частота резонатора равна7 Г 1(и-т) д- 11 еа ., -Ьаегде о "г - и"е) частота колебаний пус той трубкиБ); йнаружный и внутренний.диаметры трубки, и;плотность материала трубки и жидкости, кг/см А (чф-) - постоянная резонатора,кг/м"и=- относительная толщинаастенки трубки;в ,цлина трубки, м;М, Т - осевые силы растяжения исжатия трубки;а,. Ь - коэффициенты, зависящиеот вида крепления трубки;скорость контролируелойжидкости.10965 33 откуда с = агссов (1 - в ),4 Ьа Составитель В.Крутин.Редактор И,Шулла Техред М,тепер Корректор Л, Пилипенко Заказ 3816/31 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Подставляя в соотношение для йБ = пЛ (1-совс) и учитывая, что22Т=О, в = 4 с 1, получаем Из полученного соотношения видно, что погрешность от изменения скорости течения равна нулю при выполнении условия9 а41 - совь) = Ь,Для крепления концов типа опора-опора а=2,064, Ь=1,621, =3,1416,ос 6 агссов 0 = 90 Для крепления концов типа фзаделка-опора а=0,970, Ь=0,762ос = агссов0 0002 Ъ - 90 Таким образом, в предлагаемой 10 конструкции оптимальным являетсяпрямой угол между продольной осью прямолинейной части резонатора и осью повернутого за опорой конца резонатора.15 По сравнению с известным предлагаемый плотномер обеспечивает снижение погрешности измерения плотности из-за влияния скорости потока испытуемой жидкости в среднем на 75.