Плотномер жидкости

.т,665248 Союз Советских Социалистических Республик СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 61) ополнительно авт, свид-ву К Заявлено 01,12.77 (21) 2549 5 ( аявкиисоединениеморитет с Государственный коми 3) П ликовано 30.0опубликован 53) УДК 532,14мизобреоткрытий 43) Оп79. Бюлл сания 30,05.79 45) Д 2) Авторы изобретения Асмаев и В, И. Левченко. Тихонов, Мраснодарски 1) Заявите олитехническии инстит т ЕР ЖИДКОСТ 4) ПЛОТНОМ содержит измерительный сосуд, заполненный контролируемой жидкостью, подвижную систему в виде полностью погруженного поплавка с подвешенными к нему постоянным магнитом и сердечником из ферромагнитного материала, двойной соленоид, индукционную катушку дифференциально- трансформаторного типа, образующую совместно с сердечником датчик положения подвизкцой системы, электронный блок управления током соленоида, имсющиц в своем составе усилитель переменного тока и фазочувствительный усилитель, причем вход усилителя переменного тока сосдпнсц с датчиком положения подвижной системы, а выход фазочувствительного усилителя подключен к обмоткс соленоида. Имеется также измерительный прибор, подключенный параллельно резистору, соединенному последовательно с обмоткой соленоида,21.Недостатками такого плотцомера являются наличие специального датчика положения подвижной системы, приводящее к усложнению конструкции и увеличению ее габаритов, а также дополнительная погрешность, вызванная магнитным взаимодействием сердечника с катушкой дифференциально-трансформаторного типа.Целью изобретения является повышение точности измерения. Для этого плотномср сти ятый в Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области измерения плотности жидкостей, и может быть использовано при разработке измерителей плотности различных жидкостей.Известен автоматический плотномер с магнитным уравновешиванием выталкивающей силы, действующей на полностью или частично погруженный в контролируемую жидкость поплавок, содержащий поплавок со встроенным или закрепленным на нем сердечником из магнцтомягкого или магцитотвердого материала, соленоид, систему контроля положения поплавка, регулятор величины тока, протекающего по обмоткс соленоида, и измерительный прибор, измеряющий величину этого тока 11.Недостатком конструкции плотномера с электромагнитным уравновешиванием подвижной системы (поплавки с магнитом или сердечником) является наличие специального датчика положения поплавка, а точнее - магнита в катушке соленоида, представляющего собой фотометрическую илц дифференциально-трансформаторную систему, обладающих нестабильностью характеристик.Наиболее близким по технической сущновляется плотномер жидкости, принякачсстве прототипа. Это устройство т Всесоитвнан Вйтбнтцо" те;: и и и 6 г;чэнь3снабжен мостом переменного тока, при этом катушки соленоида соединены со входом блока управления током соленоида и через конденсаторы подключены в смежные плечи моста, два других плеча которого, образованные двумя постоянными и одним переменным резистором, подключены к выходу блока управления током соленоида,На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого плот- номера,Плотномер содержит сосуд 1, заполненный контролируемой жидкостью 2, в которой находится поплавок 3 с подвешенным к нему на нити 4 цилиндрическим постоянным магнитом 5, На наружной поверхности нижней части сосуда 1 размещены катушки б и 7 соленоида, соединенные между собой последовательно встречно и включенные через разделительные конденсаторы 8 и 9 в смежные плечи моста переменного тока, два других плеча которого образованы двумя постоянными резисторами 10 и 11 и переменным резистором 12, служащим для балансировки моста. Диагональ питания моста подключена к источнику напряжения переменного тока (на схеме не показан), а измерительная диагональ соединена со входом блока 13 управления током в обмотках 6 и 7 соленоида, непосредственно подключенных к выходу блока 13. Блок 13 включает в себя дифференциальный усилитель 14 сигнала разбаланса моста переменного тока, включенный на выходе усилителя 14 амплитудный детектор 15, выход которого одновременно соединен со входами пропорционального усилителя 16 и интегратора 17, а выходы усилителя 16 и интегратора 17 соединены с двумя входами сумматора 18, к третьему входу которого подключен источник регулируемого напряжения 19. Выход сумматора соединен со входом регулируемого источника постоянного тока, состоящего из предварительного усилителя 20 и усилителя мощности 21, в цепь обратной связи которых включены катушки б и 7 соленоида. Измерительный прибор 22 подключен также к выходу сумматора 18, Вентиль 23 служит для слива контролируемой жидкости 2 из сосуда 1.Устройство работает следующим образом.В статике, т. е, при постоянном значении плотности контролируемой жидкости, на поплавок 3 действует со стороны жидкости 2 определенное значение выталкивающей силы, которое уравновешено силой магнитного взаимодействия между полем магнита 5 и полем катушек б и 7, При этом магнит 5 занимает такое положение, при котором индуктивности катушек 6 и 7 равны между собой, В этом случае мост переменного тока, состоящий из катушек 6 и 7, раздели 50 55 60 65 Плотномер жидкости, содержащий измерительный сосуд, подвижную систему в виде поплавка с постоянным магнитом, расположенным в поле двойного соленоида, и сердечником из ферромагнитного материала, расположенным в поле индукционной катушки, блок управления током соленоида и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, плотномер снабжен мостом переменного тока, при этом катушки соленоида сосдинены со входом блока управления током соленоида и через конденсаторы подключены в смежные плечи моста, два других плеча которого, образованные двумя постоянными и одним переменным резистором, подключены к выходу блока управления током соленоида. тельных конденсаторов 8 и 9 и резисторов 10, 11 и 12 уравновешен, на входе усилителя 14 отсутствует сигнал, а величина тока через обмотки б и 7 определяется только величиной выходного напряжения источника 19.При изменении плотности контролируемой жидкости 2, например, в сторонуувеличения подвижная система (поплавок 3 и 10 магнит 5) выйдет из равновесия, т. е. поплавок начнет всплывать, нарушится равновесие моста переменного тока. Сигнал разбаланса усиливается усилителем 14, детектируется детектором 15 и поступает на 15 входы пропорционального усилителя 16 иинтегратора 17. Таким образом на входе сумматора 18 присутствуют три сигнала: постоянная составляющая, соответствующая некоторому номинальному значению плотности контролируемой жидкости, сигнал, пропорциональный величине разбаланса, и сигнал, являющийся интегралом от величины разбаланса моста переменного тока, Сумма этих трех сигналов поступает 25 на вход предварительного усилителя 20 идалее на вход усилителя мощности 21, которые управляют величиной тока в обмогках 6 и 7, Таким образом, управление величиной тока в обмотках 6 и 7 осуществляется в соответствии с пропорционально- интегральным законом, применение которого исключает появление статической ошиб. ки, следовательно, поплавок 3 с подвешенным к нему магнитом 5 займут точно такос же положение, в каком они находились до появления возмущсния по плотности.Подключенный к выходу сумматора 18измерительный прибор 22 покажет новое значение напряжения, пропорциональное 40 новому значению плотности контролируемой жидкости 2, при этом шкала измерительного прибора 22 может быть проградуирована непосредственно в единицах плотности,45Формула изобретения665248 Составитель Л. СвешниковаТехред А. Камышникова Корректоры: О. Тюрини Р. Бер кони Редактор Е. Да аж 1089м изобретени наб., д. 4/5 Подписноеоткрытий по де ушска ипография, пр. Сапунов Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Каупельсон О. Г., Эдельштейн А. С.Автоматические измерительные приборы с аказ 842/11 Изд,328 НПО Государственного комитета СС 113035, Москва, Ж.35, 6магнитной подвеской, М., Энергия, 1970,с. 216.2. Заявка Франции2266162, кл. С 019/22, 75.