Плотномер жидкостей

(5 ИЕ ИЗОБРЕТЕН ОПИС К АВТОРСК У СВИДЕТЕЛЬС(21) 4815841/25 (22) 14,03,90 (46) 23.01.93, Бюл (72) А.Т, Серобаб (5 б) Авторское св М 14412 б 4, кл. САвторское св М 1741095, кл. 6 н и В.Н. Ивойло детельство ССС 01 й 9/10, 1988. детельство ССС 01 Ч 1/18, 1990,(54) ПЛ (57) И мичес мышл устрои полне женно в виде ремещ попла дуему ской Изобретение о рительной техники вано для непрер плотности жидкост ческих процессах,тч ии ию и он, ко ижног ующе отопри позво о торыи енный астичющий в опоудят о е силы на по оиство не поэвоорону произошруза, вверх или и определении е по- НОСТЬ чувстГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОТНОМЕР ЖИДКОСТЕЙспользование: химическая, нефтехикая, пищевая и другие отрасли проенности. Сущность изобретения: ство состоит из емкости, частично эанной исследуемой жидкостью и снабй входным патрубком, выполненным сливной трубы с возможностью пеения в вертикальном направлении, вка, частично погруженного в исслею жидкость, и оптико-голографичесистемы, состоящей из посленосится к области изме- и может быть использоывного определения в различных технологиИзвестен плотномер жидкости, ко состоит из емкости, частично заполн исследуемой жидкостью, в которую ч но погружен поплавок, взаимодейству с упругим элементом, закрепленным рах, по величине прогиба которого с плотности исследуемой жидкости.Однако известное устройство н зволяет получить необходимую точ измерений, которая ограничивается довательно установленных лазера, коллиматора, фокусирующей линзы, отражательного зеркала, расположенного под углом и с возможностью поворота голограммы, отражательного зеркала, размещенного на поплавке и в фокусе линзы, зеркала, расположенного под углом 45 к оптической оси, двух фотоприемников, размещенных на оптической оси отраженного от зеркала оптического излучения, и решающего устройства, электрически соединенного с фото- с приемнйком. В зависимости от положения поплавка, на который воздействует выталкивающая сила, будет меняться характер интерференционного поля, образованного световым потоком, прошедшим через голограмму, и дифрагированным потоком, что фиксируется фотоприемником. Решающее устройство позволяет определить уменьшилась или увеличилась плотность жидкости и на какое значение, 2 ил,вительностью упругого элемента ирегистрирующего величину деформаНаиболее близким к изобрететехнической сущности является геофторый состоит из платформы, подвгруза, лазера, коллиматора, фокусилинзы, трех зеркал, голограммы, фемника, счетчика, блока индикацииляющее определять текущее значендавления волны воздействующейдвижный груз,Однако известное устрляет определить в какую стло смещение подвижного гвниз, что необходимо прплотности жидкости, 1789907Цель изобретения - повышение чувствительности плотномера.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, состоящее из емкости, частично заполненной исследуемой жидкостью, поплавка, частично погруженного в исследуемую жйдкость, лазера, коллиматора, фокусирующей линзы; цех отражательных зеркал, голограммы, фотоприемника, усилителя, блока индикаций, введены второй фотоприемник, второй "усйлитель, двасформирователя коротких ймпульсов, две схемы "И" и реверсивный счетчик,На фиг, 1 представлена блок-схема плотномера жидкости; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу.Плотномер состоит из емкости 1, частично заполненной исследуемой жидкостью 2, поплавка 3, частично погруженного в жидкость 2, последовательноустановленных лазера 4, коллиматора 5, фокусирующей линзы б, отражательного зеркала 7, расположенного под углом 46,47 к оптической оси, голограммы 8, нг которой в исходном состоянии заэкспонировано и зафиксировано исходное положение поплавка 3, отражательного зеркала 9, расположенного на поплавке 3 и в фокусе линзы 6, отражательного зеркала 10, расположенного под углом 45 к оптической оси отраженного луча, фотоприемников 11 и 12, усилителей 13 и 14, формирователей импульсов 15 и 16, схем И 17 и 18, реверсивного счетчика 19 и блока индикации 20,Голограмма 8 в устройстве выполняет роль памяти исходного состояния сфериче- скОЙ волны (или исходного сОстОяния ПО- плавка), а в процессе работы и прохождения сквозь нее оптических лучей в общей совокупности связей образует интерференционную картину (фиг, 2 а) в виде концентрических колец. При изменении плотности жидкости поплавок смещается, вследствие чего изменяется соотношение фаз лучей дифрагированного от голограммь 1 8 и отраженного от зеркала 9, образующих интерференционную картину,и вследствие чего происходит изменение интенсивности в интерферограмме, на что реагируют фотоприемники 11 и 12 размещенные в плоскости интерференционной картины в точках А и В соответственно (фиг, 2 а),Усилители 13 и 14 усиливают сигнал поступающий с фотоприемников 11 и 12 и фор 5 мируют прямоугольные импульсы (фиг. 2 б,в).Блок 15 - формирователь коротких импульсов по спаду импульсов, поступающихс усилителя 14,Блок 16 - формирователь коротких импульсов по фронту импульсов. поступающихс усилителя 14,Плотномер работает следующим образом,15 На фиг. 2 а показано изменение интерференционной картины. (то - Т 1 - повышениеплотности на ЛР, Т 1-12 - уменьшение плотности на Л Р). При изменении плотности нап ЬР, (где и = 1, 2, 3 ) интерференционнаякартина изменится с то до 11 или с 11 до 12 ираз.Как видно (фиг, 2 б, в), при увеличенииплотности жидкости фронты и спады импульсов на выходе усилителя 13 отстают отфронтов и спадов на вьходе усилителя 14,При уменьшении плотности - наоборот,С блока 15 импульсы поступают на схему И 17, С блока 16 импульсы поступают насхему И 18,Через схемы И 17 и 18 короткие импульсы с блоков 15 и 16 пропускаются импульсами с усилителя 13 и поступают на вхбдыреверсивного счетчика 19,При увеличении плотности короткие импульсы поступают с блока 15 через схему И17 на выход прямого счета реверсивногосчетчика 19,При уменьшении плотности короткиеимпульсы поступают с блока 16 через схемуИ 18 на вход обратного счета реверсивногосчетчика 19,Блок 20 отображает информацию, записанную в счетчик 19.Минимальный перепад плотности Л Р,который фиксируется прибором, можно определить по формуле (1),О=ЛЯгде в - масса поплавка 3 и зеркала 9;Л - длина волны лазера 4 (Л = 0,53 мкм):5 - площадь поперечного сечения поплавка 3;1789907 11 17 й 1 Фиг.7 Составитель В.ИвойловТехред М,Моргентал р Т,Иванова орректор Т.Палий аказ 346 ВНИИПИ Госуд Тиражвенного комитета113035, Москва, Ж зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Формула изобретения Плотномер жидкостей, состоящий из емкости, поплавка, размещенного в емкости, последовательно установленных лазера, коллиматора, фокусирующей линзы, зеркала, размещенного под углом и с возможностью поворота, голограммы с записанным на ней исходным состоянием волнового фронта, зеркала, размещенного на поплавке и в фокусе фокусирующей линзы, зеркала, расположенного на пути обратного хола лучей и установлечного под углом 45 к оптической оси, фотоприемника, усилителя, выход которого соединен с выходом фотоприемника, и блока индикации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, в него введены второй фотоприемник, размещенный в одной плоскости с первым, второй усилитель, вход которого соединен с выходом второго фотоприемника. первый и второй формировате ли коротких импульсов, входы которыхсоединены с выходом второго усилителя, первая схема И, первый вход которой соединен с выходом первого формирователя коротких импульсов, а второй вход - с выхо дом первого усилителя, вторая схема И, первый вход которой соединен с выходом второго формирователя коротких импульсов, а второй вход - с выходом первого усилителя, реверсивный счетчик, первый вход 15 которого соединен с выходом первой схемыИ, второй вход - с выходом второй схемы И, а выход - с входом блока индикации,Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская наб., 4/5