Камертонный плотномер для жидких сред

Союз Советских Социалистических Республик/3 нением заявки Ю присо Государствеииый кемит 23) Приоритет(088,8) (45) Дата опубликования описания 30.04.80 лам изобретениии открытий 72) Автор изобретения К, Тараненко етровский химико-технологический институт им, ф. Э. Дзержинского аявитель(54) КАМЕРТОННЫИ ПЛОТНОМЕР ДЛЯ ЖИДК являеачальн 1Изобретение относится к области измерительной техники п, в частности, к устройствам для измерения плотности жидких сред и может найти применение в нефтехимической, химической, пищевой, фармацев тической и других отраслях промышленности.Известен камертонный плотномер для жидкостей и суспензий, датчик которого выполнен в виде сдвоенного трубчатого ка мертона, соединенного через основания с технологическим трубопроводом и приводимого в режим автоколебаний на резонансной частоте, с помощью электромагнитной системы возбуждения 11. 15Недостатком известного камертонного плотномера является ограниченный диапазон измерения при возрастании плотности исследуемой жидкости.Известен также камертонный плотномер для жидких сред 21, датчик которого выполнен в виде сдвоенного камертона, на основаниях которого герметично закреплены сильфоны, а камертон и сильфоны заполнены двумя несмешивающимися жидкостями с различными плотностями с границей раздела в середине ветвей.Недостатком этого плотномера тся температурная нестабильность н ой частоты датчика, а также нелинеиность его гвадуировочной характеристики.Целью изобретения является компенсация влияния температуры, повышение чувствительности и линеаризация характеристики.Указанная цель достигается тем, что плотномер снабжен вторым трубчатым сдвоенным камертоном с системой возбуждения колебаний, установленным в корпусе последовательно с первым и сообщающимся с ним через общую ножку, образованную соединением оснований ножек обоих камертонов, причем общая ножка с отходящпми от нее ветвями камертонов до их середины заполнена одной жидкостью, а установленные на двух других, выступающих за корпус, ножках камертонов силь- фоны, а также ножки с отходящими от них ветвями заполнены до середины ветвей другой жидкостью с отличной от первой плотностью.На чертеже схематично изображен предлагаемый плотномер.Плотном ер содержит два трубчатых сдвоенных камертона 1, 2 пз ферромагнитного материала, установленных в герметичном корпусе 3 последовательно. Камертоны сообщаются через общую ножку 4,5 10 15 20 25 З 0 35 40 45 50 3образованную соединением оснований ножек обоих камертонов. Общая ножка и отходящие от нее ветви 5, 6 одного камертона и 7, 8 другого камертона до середины ветвей заполнены одной жидкостью с плотностью р,.Установленные на двух других выступающих за корпус ножках 9, 10 камертонов сильфоны 11, 12, отходящие от них ножки камертонов и ветви до их середины заполнены второй жидкостью с плотностью р., отличной от плотности р 1 первой жидкости. Для возбуждения колебаний камертонов, выполненных из ферромагнитного материала, предусмотрены электромагниты 13, 14 и электромагнитные датчики 15, 16, включенные по обычной автогенераторной схеме в цепь усилителей 17, 18. Выходы усилителей через стойку 19, предназначенную для крепления и погружения датчика плотномера, подсоединены на вход смесителя частот 20, установленного в измерительном блоке плотномера. Кроме смесителя частот, в измерительном блоке установлен низкочастотный фильтр 21 и прецизионный частотомер 22, причем выход смесителя подключен на вход фильтра, а выход фильтра на вход частотомера.Плотномер работает следующим образом.Начальные импульсы с выхода усилителей 17, 18 поступают на электромагниты 13, 14 соответственно, которые вызывают противофазные колебания ветвей 5, 6, а также ветвей 7, 8, воспринимаемые электромагнитными датчиками 15, 16, с которых после усиления в усилителях 17, 18 вновь подаются на электромагниты 13, 14.Таким образом, замыкается цепь положительной селективной обратной связи и ветви 5, 6 и 7, 8 камертонов 1, 2 совершают незатухающие автоколебания.Вертикальное погружение плотномера через стойку 19 в исследуемую жидкость обуславливает перемещение днищ обоих сильфонов 11 и 12 под действием давления гидростатических столбов и плотности, в результате которого часть жидкости с плотностью рзаполняющей камертон 2, будет вытеснена из ветвей 8, 7, а в освободившийся объем из сильфона 12 войдет жид- КОСТЬ С ПЛОТНОСТЬЮ р 2При рг)р масса жидкости в камертоне 2 увеличивается, а в камертоне 1 - уменьшится, что обусловит снижение частоты собственных колебаний камертона 2 и соответственное увеличение частоты в камертоне 1.Таким образом, с изменением плотности исследуемой жидкости частоты камертонов 1 и 2 будут изменяться в противофазе, разность которых, выделяемая в смесителе 20 и фильтре 21, будет регистрироваться частотомером 22, проградуированным в единицах плотности, При этом в результате вычитания частот температурные уходы их начальных значений (при непогруженных камертонах) камертонов 1, 2 будут взаимо- компенсироваться, а выбирая определенные соотношения между ними, можно получить необходимую линейность градуировочной характеристики. Формула изобретенияКамертонный плотномер для жидких сред, содержащий трубчатый сдвоенный камертон, сильфоны, заполненные двумя несмешивающимися жидкостями с различными плотностями с границей раздела в середине ветвей камертона, систему возбуждения колебаний и измеритель частоты, отличающийся тем, что, с целью компенсации влияния температуры, повышения чувствительности и линеаризации характеристики, плотномер снабжен вторым трубчатым сдвоенным камертоном с системой возбуждения колебаний, установленным в корпусе последовательно с первым и сообщающимся с ним через общую ножку, образованную соединением оснований ножек обоих камертонов, причем общая ножка с отходящими от нее ветвями камертонов до их середины заполнена одной жидкостью, а установленные на двух других, выступающих за корпус, ножках камертонов силь- фоны, а также ножки с отходящими от них ветвями заполнены до середины ветвей другой жидкостью с отличной от первой плотностью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Мо 396590, кл. б 01 Х 9/32, 1977.2. Авторское свидетельство СССР Хэ 2606089/28, кл. 6 01 Х 9/32, 1978,Заказ 752/18 Изд.289 Тираж 1033 Подписное 11 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2