Плотномер жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(11) 596864 Союз Советских Социалистических Республик51) М. Кл. Ст 01 Я 9/22 оераретавнный нвватвСоввта твивнетроа СооРно аннан нвоврвтвнаяа отнрытна) УДК 531,756 (088. 8 43) Опубликовано 050 3,78, Бтоллетень Эй 9 45) Дата опубликования описания 09,02,7(72) Авторы изобретени Л.Козло П.Новоселов и С.Х.Богорад 1) Заявитель енинградский технологический институт целлюлозно бумажной промышленности 4) ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТ Изобретенной техникено для иэмерсред. относится к измеритель- может быть использоваия плотности жидких номером нельзя недостаточной Кроме того, о чность иэ-эа с ь Известен плотномер для жидких сред 1,содержащий сосуд с вертикаль" ным отростком, на котором установлена обмотка соленоида, расположенный в сосуде поплавок,с постоянным магнитом, помещенным в отросток и находящимся в магнитном поле соленоида, источник питания обмотки соленоида, а также средства для.изменения и измерения тока в обмотке соленоида и окно для наблюдения за моментом начала всплытия поплавка.При определении плотности изменяют ток в обмотке соленоида до тех пор, пока сила взаимодействия между магнитом и соленоидом не станет меньше, чем выталкивающая сила, действующая на поплавок и зависящая от плотности раствора. Измеряя ток, проходящий через соленоид в момент начала всплытия поплавка, судят о.плотности раствора.Этим плот польэоват ся в случае прозрачности раствора. н имеет невысокую то убъектив" ности определения момента всплытия поплавка и не позволяет вести непрерывные измеренияНаиболее близким по. технической сущности к предложенному является плотномер, содержащий помещенный в со" суде поплавок с постоянным магнитом, находящимся в магнитном поле соленоида, и датчик положения поплавка, сигнал с которого через цепь, включающую усилитель и измерительный прибор, подается на обмотку соленоида. Наличие датчика в цепи обратной связи позволяет автоматически уравновешивать выталкивающую силу и силу взаимодействия магнита с соленоидом. При измерении плотности жидких сред с малой вязкостью такие плотно- меры имеют низкое быстродействие, так как,при изменении плотности исследуемой жидкости время успокоения колебаний поплавка и перемещения его в положение равновесия (при котором выталкивающая сила и сила взаимодействия магнита с соленоидом равны между собой) относительно велико,иэ"эа недостаточного демпфирования поплавка при перемещении в маловяэкой жидкости, например воде и водных растворахэлектролитов, ацетоне, этаноле, метаноле, растворах на их основе и т.д.Цель изобретения - повышение быстродействия при определении плотности жидкостей с малой вязкостью. Цель достигается тем, что плотномер снабжен двумя дифференцирующими звеньями, причем одно из них включено последовательно между выходом детектора и входом усилителя, а другое- между выходом усилителя и обмоткойсоленоида.Предложенный плотномер показан на чертеже.Плотномер содержит сосуд 1 с вертикальным,отростком, на котором устанонлена обмотка 2 соленоида. В сосуде расположен поплавок 3 с закрепленным на нем постоянным магнитом 4, размещенным в магнитном поле обмотки 2. Поплавок снабжен ферритовым сердечником 5, находящимся в поле катушки б индукционного датчика, которая установлена на отростке сосуда и питается по первичной. обмотке с вы хода генератора 7 высокой частоты. Выход вторичной обмотки катушки б индукционного датчика подключен к детектору 8..Плотномер снабжен двумя дифферен цирующими звеньями, одно из которых, состоящее из конденсатора 9 и сопротивлений 10, 11, расположено до усилителя 12, а другое, состоящее из конденсатора 13 и сопротивления 14 после усилителя 12 и подсоединено выходом к регистрирующему прибору 15.Плотномер работает следующим образом.ИсследУемую жидкость наливают в,сосуд 1, после чего в нее опускают поплавок 3. Путем подбора грузов, навешиваемых на поплавок, устанавливают поплавок в состояние равновесия, при котором выталкивающая сила, действующая на поплавок со стороны жидкости, уравнонешивается его весом и силой взаимодействия обмотки 2 с магнитом 4. При изменении плотности жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок, что 50 приводит к смещению попланка 3 относительно сосуда 1 и ферритового сердечника 5 относительно катушки б. Это вызывает С,.;ответствующее изменение сигнала на выходе катушки б, де тектора 8 и усилителя 12, а следонательно, и тока через сопротивление 14 и обмотку 2. Изменение тока н обмотке 2 изменяет силу, действующую на магнит 4, на величину, равную величи не изменения выталкивающей силы, но обратную ей по знаку. В результате поплавок 3 снова устанавливается в положение равновесия. Изменение плотности жидкости определяется по изменению тока, проходящего через сопротивление 14 и измеряемого прибором 15.Благодаря наличию конденсатора 9 величина изменения сигнала, подаваемого на обмотку 2, а следовательно, и величина изменения силы, действующей на магнит 4, при изменении плотности жидкости и смещении поплавка 3 будет пропорциональна не только абсолютной неличине смещения поплавка, которая в начальный момент мала, но и скорости его смещения, которая в этот момент максимальна, В результате к поплавку н начальный момент его смещения прикладывается со стороны обмотки 2 большая компенсирующая сила, чем та, которая была бы приложена в отсутствие конденсатора 9, вследствие чего поплавок отклонится на меньшее расстояние от положения равновесия. То же произойдет, когда поплавок, возвращаясь назад, по инерции пройдет положение равновесия и начнет отклоняться от него в другую сторону. Таким образом, компенсирующая сила, действующая на поплавок 3 со стороны обмоткИ 2, учитывает не только отклонение поплавка в данный момент времени, но и то отклонение, которое будет н процессе дальнейшего его перемещения. Наличие конденсатора 13 позволяет ввести в сигнал, управляющий током обмотку 2, составляющую, пропорциональную скорости изменения вы" ходного сигнала детектора 8, а наличие двух дифференцирующих цепей приводит к быстрому затуханию колебаний поплавка.Формула изобретенияПлотномер жидкости, содержащий поплавок с постоянным магнитом, окруженный обмоткой соленоида, датчик положения поплавка, детектор, усилитель и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при определении плотности жидкостей с малой вязкостью, он снабжен двумя дифференцирующими эвеиьями, причем одно иэ них расположено последовательно между выходом детектора и входом усилителя, а другое - последовательно между выходом усилителя и обмоткой соленоида.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Приборы для научных. исследований, 1967, Р 10, с.83-86.2, Авторское свидетельство СССР Р 389439, кл . й 01 М 9/22, 1971.035 Патент, г.Ужгород, ул.Проектна илиал П Тираж 1012 рственного комите делам изобретенийква, Ж, Раушск Подписна Совета Ииниси открытийя наб., д.4/5