Поплавковый поворотный плотномер

Сфюэ Севетсина Сециавистичесиик РесптбинкК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лнительное к авт, с 9,1176 (21) 2419869/18-25 аявлен 1 К 9 рисоединением заявки Государствеииый комитет СССРпо делам изобретений и открытийОпубликовано 05,0279 Боллетень5 Дата опубликования описания 103279 Авторыизобретения(71) Заявител 4) ПОПЛАВКОВЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ПЛОТ Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено, например, для измерения плотности авиационных топлив.Известны и применяются поворотные погруженные поплавковые плотно- меры со смещенным относительно центра выталкивающей силы центром тяжести подвижной части. В подобных плот- номерах подвижная часть приводится 10 в равновесие при каждом значении плотности контролируемой жидкости за счет уравнивания вращательных моментов от силы тяжести и подъемной силы, так как точки приложения этих сйл не 8 совпадают 11, 21 .Недостаток подобных плотномеров - . эависимость показаний от отклонений датчика от Рвертикали и от угловых ускорений, что не позволяет исполь- ф зовать такие плотномеры на подвижном объекте.Известны плотномеры, в которых указанный Выше недостаток устранен путем использования двух поплавковых датчиков, аналогичных известным, соединенных дифференциально: либо механически, либо электрически 3 .Наиболее близким по технической сущности является поплавковый поворотный плотномер, содержащий два, расположенных на осях вращения, поплавка, уравновешенных грузами, зубчатую передачу, состоящую из двух шестерен и двухсторонней зубчатой рейки, якорь электрического преобразова-.еля и линейного перемещения в электрический сигнал и линейный дифференциальный трансформатор,отгра- дуированный в единицах плотности 41 .В известном плотномере поплавковый поворотный узел с уравновешивающими грузами погружается в контролируемую жидкость, при этом узлы могут поворачиваться каждыйвокруг своей оси, причем эти оси параллельны между собой.Для сцепления во вращении двух поворотных поплавковых узлов предусмотрена зубчатая передача, состоящая иэ двух шестерен и зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с каждой из шестерен. Эта зубчатая передача Обеспечивает равные повороты в разные стороны обоих узлов и симметричное положение обоих узлов относительно плоскости симметрии рейки. Линейное перемещение зубчатой рейки, измеряемое с помощью линейного дифференциального трансформатора, являетсямерой плотности контрблируемой жидкости,Недостатками этого плотномераявляются большая инструментальная,погрешность, вызванная погрешностьюизмерения массы индивидуальных уравновешивающих грузов при подгонке плавучести обоих поплавков; сложностьпроцесса настройки, обусловленнаянеобходимостью уравновешивания каждого из механических узлов в отдельности своим противовесом с последующим уравновешиванием механическойподвижной системы в целом.Кроме того, значительны вес и габариты плотномера, обусловленныеналичием индивидуальных уравновешивающих грузов для каждого поплавкаи установочных стержней.Цель предлагаемого изобретения -повышение точности измерений, упрощение процесса настройки, а также р)уменьшение веса и габаритов плотномера,Она достигается тем, что зубчатаяпередача размещена относительно осивращения каждого поплавка по однусторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейкев месте ее зацепления с шестернями,соответствующем номинальному значению плотности контролируемой жидкости.Зависимость между плотностью контролируемой жидкости и углом отклонения каждого механического узла отплоскости симметрии зубчатой рейкидля предлагаемого плотномера выражается Формулой35ГЯ+2 ИМБЩЪГВ 1 2 И У В П 3где р - плотность кбнтролируемойжидкости; 40Г - средний радиус шестерен;" - масса рейки вместе с закрепленным на ней уравновешивающим грузом;й1 - удаление центра тяжести поплавка от своей оси вращения;М - масса поплавка 13 - угол отклонения механического узла от плоскости симметриизубчатой рейки.Иначе эту Формулу можно записатьи (.М-рЮЭщасвщ -2 и Р 7- МС учетом того, что МэУ , ФормулаЙрймет ВидЯ-раЭ й сРс 5 и- -- ,602 ЬУОбозначим ПолучимС3 "О ГС 81 О - -Зр /т.е. каждому значению плотностисоответствует определенная величинауглаЗ.На чертеже приведена конструкцияпредлагаемого поплавкового поворотного плотномера,Предлагаемый поплавковыйповоротный плотномер содержит корпус 1,в котором размещены два поворотных поплавковых узла 2,каждый из которых состоит из поплавка 3 и стержня 4.Поворотные поплавковые узлы 2 жестко закреплены на осях 5 и 6, связанных с помощью зубчатой передачи, состоящееиз шестерен 7 и 8 и двухстороннейрейки 9, На зубчатой рейке 9 укреплен1 уравновешивающий груз 10 и якорь 11электрического преобразователя 12линейного перемещения. Преобразователь 12 размещен в герметизированнойполости и соединен с линейным дифференциальным трансформатором 13,отградуированным в единицах плотности.Плотномер имеет крышку 14 с отверстиями для заполнения внутренней полостиконтролируемой жидкостью.Работа предлагаемого плотномерапроисходит следующим образом.Поворотные поплавковые узлы 2занимают угловое положение относительно плоскости симметрии зубчатойрейки 9, соответствующее текущемузначению плотности и определяющееположение зубчатой рейки 9, котороес помощью преобразователя 12 передается на показывающий прибор 13,Изменение плотности контролируемой жидкости вызывает изменение углового положения поворотных поплавковых узлов, а следовательно, и линейное перемещение зубчатой рейки 9, которое фиксируется показывающим прибором 13.При проведении настройки плотно- мера достаточно при номинальном значении измеряемой плотности жидкости выбрать соответствующую массу груза 10, при этом поскольку груз 10 является общим для узлов 2, исключается инструментальная погрешность, имевшая место при подборе двух уравновешивающих грузов в известном устройстве. Установка груза 10 в месте зацепления шестерен 7 и 8 с рейкой 9 при номинальном значении измеряемой плотности позволяет уменьшить погрешность от сил трения при боковых ускоренйях при номинальном значении плотности за счет уменьшения момента сил, пропорционального расстоянию от груза до места зацепления шеСтерен 7 и 8 с рейкой 9.Таким образом, настройка каждого поворотного поплавкового узла на6462 1 Формула изобретения Составитель А.Журавлеваедактор Б.Павлов Техред С, Мигай Коррек Туп 02/33 Т ЦНИИПЙ Госуд по делам 113035, Москвааж 1089рственного комитзобретений и откЖ, Раушская н Подписноа СССРтий, д.4/5 ка атентф, г.ужгород, ул. Проектная илиал ПП номинальной плотности контролируемойжидкости производится одним и тем жеуравновешивающим грузом, укрепленйымна зубчатой рейке, что значительноупрощает процесс настройки, а такжеуменьшает инструментальную погрешность плотномера. ИсклЮчение иэ конструкции плотномера стержней с грузами для каждого механического узлапозволяет уменьшить вес и габаритныеразмеры предлагаемого плотномера посравнению с известным. о Поплавковый поворотный плотномер, 15 содержащий два, расположенных на осях вращения поплавка, уравновешенных грузами, зубчатую передачу, состоящую из двух шестерен и двухсторонней зубчатой рейки, якорь электрического преобразователя линейного перемещения в электрический сигнал и линейный дифференциальный трансформатор,отградуированный в единицах плотности,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,упрощения процесса настройки, уменьшения веса и габаритов плотномера,зубчатая рейка размещена относительнооси вращения каждого поплавка по однусторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейкев месте ее зацепления с шестернями,соответствующем номинальному значению плотности контролируемой жидкости,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 389438, кл. Я 01 К. 9/16, 29.11.71.2, Петров И.К. Новый метод измерения плотности различных жидкостейи растворов, Приборостроение,1964, 9 5, с, 6-8.3, Авторское свидетельство СССР9 352193, кл. ( 01 Ц 5/16, 15.03.71.4. Патент Франции Р 1439256,кл.( 01 М 9/00, 12,04.66.