Поплавковый плотномер жидкостей

(5)5 6 01 й ЫЙ КОМИТЕТ ЯМ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ ССС ИЗОБРЕТЕН ПИСА(57) Использование, приборост мическая, нефтехимическая и пи мы ш лен ность. Сущность иэо плотномер содержит измеритель му с поплавком, рычагом с упру выводом и опорой вращения, а преобразования усилия в выход содержащий рычажную систему вращения и систему силовой ко с сильфонами обратной связи. Р ры вращения блока преобразо лия в выходной сигнал сов рычагом и опорой вращения из системы, 1 ил. выводом и опорой вращения и блок преобразования усилия в"выходной сигнал.Однако известный плотномер характеризуется сложной конструкцией блока преобразования усилия в выходкой сигнал (трехрычажная, трехопорная, кинематическая система) и низкой точностью измерений, обусловленной одноконтурной системой обратной связи.Целью изобретения является упрощеие конструкции и повышение точности измерений.На чертеже представлена принципиальная кинематическая схема гглотномера.Плотномер содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, В корпусе .1 размещен поплавок 4, жестко соединенный с рычагом 5, имеющим опору 6 вращения. Вывод рычага 5 из корпуса 1 герметизирован разделительным сильфоном 7. Вертикальное плечо 8 рычага 5 раэн У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежское опытное конструкторское бюро автоматики Научно-производственного обьединения "Химавтоматика"(56) Кузьмин С, Т. Промышленные приборы и средства автоматизации в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М,: Химия, 1987, с. 69-71.Кавалис С. С. Плотномеры. - М.:,Энергия, 1980, с, 186 - 187. Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.Известен плотномер жидкостей, содер:жащий измерительную систему с поплавками, рычажной системой с упругим гермовыводом и опорой вращения и блок преоб. разования усилия в выходной сигнал,Недостатками этого плотномера являются сложность консточкции как измерительной системы (содержащей двапоплавка), так и блока преобразования усилия в выходной сигнал (содержащего трех- рычажную, трехопорную кинематическую систему). Кроме того, точность измерения этого плотномера низкая.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является плотномер жидкостей, содержащий однопоплавковую: измерительную систему с рычагом, гермороение, хищевая пробретения: ную систегим гермотакже блок ной сигнал, с опорами мпенсации ычаг и опования усимещены с мерительномещено в плоскости АА, перпендикулярнойрычагу 5 и проходящей через опору 6 вращения, На вертикальном плече 8 рычага 5закреплена заслонка 9, прикрывающая сопло 10. С противоположных сторон к вертикальному пречу 8 рычага 5 прикрепленыподвижные торцы основного 11 и встречного 12 сильфонов обратной связи системысиловой компенсации. Неподвижные торцы сильфонов 11 и 12 обратной связи закреплены на корпусе 1 плотномера своэможностью измерения межцентрового(настроечного) расстояния между продольными осями сильфонов 11 и 12. На корпусе1 плотномера закрепленыпневмоусилитель13, пневматически соединенный с линиейпитания, с соплом 10, с внутренними полостями сильфонов 11 и 12 обратной связи илинией выхода, Рычаг 5 соединен пружиной14 корректора нуля 14 с винтом 15 корректора нуля, закрепленным на корпусе 1.Корпус 1, поплавок 4, горизонтальнаячасть рычага 5 с гермовыводом - сильфоном7 и опорой 6 вращения составляет йзмерительную систему плотномера,Вертикальное плечо 8 рычага 5, сильфоны 11 и 12 обратной связи, узел сопло - заслонка (10 и 9) и пневмоусилитель 13составляют блок преобразования усилия ввыходной сигнал,Плотномер работает следующим образом.Контролируемая жидкость 16 через патрубок 2 поступает в проточнув камеру -корпус 1 плотномера, омывает поплавок 4, и выходит из корпуса 1 через выходнойпатрубок 3. Со стороны контролируемойжидкости 16 на поплавок 4 действует выталкивающая сила Рвыт, пропорциональнаяплотности контролируемой жидости. Изменение плотности контролируемой жидкости вызывает изменение выталкивающейсилы, которая и является мерой плотности,Выталкивающая сила, действующая на по,плавок, передается на рычаг 5 и уравновешивается относительно опоры 6 вращенияусилием, развиваемым системой силовой,компенсации: усилием, раэвиваема 1 м выходным давлением Рвых сжатого воздуха всильфонах 11 и 12 обратной связи, Выходное давление Рвых отрабатывается узломсопло-заслонка.При неизменной плотности контролируемой жидкости в кинематической системеплотномера устанавливается равновесие,характеризующееся выражением:Мр=М, (1)где Мр - момент вращения, создаваемыйвыталкивающей силой Рвыт относительноопоры б вращения, 20 Формула изобретения Поплавковый плотномер жидкостей, содержащий измерительную систему с поплавком, рычагом с вертикальным плечом, гермовыводом и опорой вращения, систему 50 силовой компенсации, содержащую рычаг,опоры вращения и упругий чувствительный элемент обратной связи и блок формирования выходного сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений. рычаг и опоры вращения системы силовой компенсации совмещены с рычагом и опорой вращения измерительной системы, упругий чувствительный элемент обратной связи выМ - момент вращения, создаваемыйсистемой силовой компенсации относительно опоры 6 вращения.Мр=Рвыт, 1-п (2)5 МК=ГК 1 11-т 12 12 (3)где Ь, 11 и 12 - плечи от опоры 6 вращения до оси поплавка 4, сильфона 11 и сильфона 12 соответственно,Гм и Ра - компенсационные усилия,10 развиваемые сил ьфонами 11 и 12 под дейст-вием выходного давления Рвых, .РК 1=Р Я 1 . (4)Г 1 с 2=Рвых Я 2 (5)где Я 1 и Я 2 - эффективные площади сильфо 15 нов 11 и 12;Если Я 1=Я 2=Я,(6)то подставив выражение (6) в (4), и (5), азатем выражения (4) и (5) в (3), получаютМ=РвыхЯ(11 12)(7)Обозначив11 - 12=1 настр . (8)подставляют в (7) выражение (Я), получаяМ=Рвых Я 1 настр (9)Подставив(2) и (9) в (1) получают25, Гвыт Ь=Рвых Я 1 настр (10)Выражают выталкивающую силу Рвытчерез плотностьжидкостири обьем поплавка Чп;твыт= р Чл (11)Подставив (11) в (10), получаютР Чп 1 п=Рвых Я 1 настр (12)Иэ выражения (12) видно, что для любого значения плотности контролируемойжидкости р можно обеспечить соблюдениеусловия (12) путем настройки межцентрового расстояния 1 настр между осями сильфонов11 и 12. Это позволяет настраивать диапазоны измерений плотномера в широких пределах, причем, чем меньше межцентровоерасстояние 1 настр между осями сильфонов 11и 12, тем меньше диапазон шкалы плотномера Ьр, т. е. тем чувствительней плотномер и,тем выше его точность измерения.1749762 9 8 1 12 Составитель С. КлешнТехред М.Моргентал 4Корректор А, Осаулен дактор И. Дербак Тираж . Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 каз 2590 ВНИИПИ Госу ри ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат"Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 полнен в виде двух встречных сильфонов, подвижные торцы которых закреплены на вертикальном плече рычага с противоположных сторон на разных расстояниях от оси опоры вращения, причем участок вертикального рычага, к которому прикреплены сильфонц обратной связи, лежит в плоскости, проходящейчерез ось опоры вращения, 5