Устройство для определения плотности пульпы

(23) Приоритет -И 906 41 судэрстееиимк иемитет СССР по лелем изобретений и еткрмтийМ:. Рябц ия изо альский ордена Трудового Красного Знам 4 щ политехнически институт им. С, М. Кирова) Заявител О ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ(54) УСТРО что дат- круИзобретение относится-к измерению плотности жидких сред и гидромеханических смесей в потоке и может быть использовано преимущественно в металлургической, неф-, тяной и горной промышленностях, а также в других отраслях народного хозяйства,По основному авт, св.602821 извест. но устройство, содержащее датчик, выполненный в виде симметричного разветвленного относительно оси трубопровода ромбообразного патрубка, причем одна из его вершин, не связанная с трубопроводом, соединена с помощью узла передачи с возбудителем колебаний, а другая - с демпфирующим элементом, Устройство также содержит измерительный прибор, включающий приемники колебаний, и гибкие патрубки,. с помощью которых датчик связан с трубо% проводом. Плотность пульпы в данном устройстве определяется по разности фаз задающих и вынужденных крутильных колебаний датчика плотности относительно оси трубопровода 11.Недостаток этого устройства - неста- фв бильность угловой жесткости гибких патрубков, соединяющих датчик плотности с неподвижным трубопроводом, из-за изменения температуры и давления жидкои среды. Нестабильность угловой жесткости гибких патрубков, как составной части жесткости колебательной системы плотномера в целом, приводит к изменению режима колебаний датчика и показаний при постоянной плотности контролируемой среды. При этом, чем меньше абсолютное значение угловой жесткости гибких патрубков при постоянной величине ее относительной нестабильности, например, при изготовлении патрубков из одного и того же материала с различной толщиной стенки, тем ниже нестабильность жесткости колебательной системы и выше точность измерений. Однако снижение нестабильности жесткости колебательной системы путем уменьшения абсолютного значения угловой жесткости гибких патрубков зачастую недопустимо по конструктивным соображениям и условиям эксплуатации (например, при измерении плотности жидких сред под давлением).Цель изобретения - повышение точности измерений плотности.Указанная цель достигается тем, вибрационный плотномер, содержащий чик плотности, возбудитель и приемниктильных колебаний датчика, демпфирующий элемент и измерительный прибор, имеет концентрично расположенные относительно гибких патрубков и оси трубопровода неподвижные магнитопроводы, а гибкие патрубки, связывающие датчик плотности с трубопроводом, снабжены расположенными в зазорах неподвижных магнитопроводов промежуточными плоскими фланцами с радиальными обмотками, соединенными с выходом приемника колебаний датчика плотности. Это позволяет снизить до пренебрежимо малой величины противодействующий движению датчика момент, развиваемый гибкими патрубками и определяемый выражением:Мп=2 СУ, (1) где Су - угловая жесткость одного патрубка;- угол отклонения датчика плотности от положения статического равновесия в процессе колебаний,Снижение момента Мп эквивалентно уменьшению угловой жесткости гибких патрубков, позволяет исключить ее нестабильность на величину жесткости колебательной системы плотномера в целом и, тем самым, повысить точность измерений.На чертеже изображено устройство для определения плотности пульпы.Устройство содержит датчик 1 плотности, выполнненный, например, в виде симметрично разветвленного относительно оси трубопровода 2 ромбообразного патрубка, связанного с трубопроводом 2 гибкими патрубками 3, возбудитель 4 и приемник.5 крутильных колебаний датчика 1 относительно оси трубопровода 2. Приемник колебаний функционально состоит из преобразователя 6 механических колебаний в электрический сигнал и согласующего усилителя 7. Датчик 1 плотности имеет опорную ось 8 и соединен с демпфирующим элементом 9 и пружинами 10 и 11, определяющими жесткость колебательной системы плотномера. Пружины 10 и 11 выполнены из материала с малым температурным коэффициентом изменения модуля упругости, а, следовательно, и жесткости пружин (например, сплав Н 41.ХТ, для которого температурный коэффициент модуля упругости не превышает 210 на градус. Входы измерительного прибора 12 соединены с выходами возбудителя 4 и приемника 5 крутильных колебаний датчика 1 плотности. Гибкие патрубки 3, выполненные, например из резины, снабжены промежуточными плоскими фланцами 13 с радиальными обмотками 14, соединенными с выходом приемника 5 колебаний. фланцы 13 с обмотками 14 помещены в зазоры концентрично расположенных относительно гибких патрубков 3 и оси трубопровода 2 неподвижных магнитопроводов 15,в состав которых могут входить или постоянные магниты, или катушки 16 подмагничивания.Устройство работает следующим образом.Через датчик 1 постоянно протекаетжидкая среда, плотность которой измеряется по разности фаз между электрическими сигналами, поступающими в измерительный прибор 12 от возбудителя 4 (сигнал, пропорциональный внешней силе, прикладываемой к датчику) и приемника 5 (сигнал, пропорциональный положению датчика) .В результате колебаний датчика 1 плотности, а также взаимодействия переменного тока, поступающего от приемника 5 колебаний в радиальные обмотки 14 плоских фланцев 13 и постоянного магнитного поля в зазорах неподвижных магнитопроводов 15 плоские фланцы 13 совершают крутильные 20 колебания, совпадающие по фазе с колебаниями датчика 1 плотности и характеризуемые углом с отклонения от положения статического равновесия. Поэтому в процессе колебаний от пружин 10 и 11, гибких патрубков 3 к датчику 1 плотности прикладывается противодействующий момент, определяемый выражением:М =Я С г у+2 С,р( -р),(2)30 где С - жесткость каждой из пружин;- угловая жесткость насти гибкогопатрубка, заключенной между промежуточным плоским фланцем и датчиком плотности;г - расстояние от точек крепленияпружин 10 и 11 до оси 8.Поскольку жесткость С пружин 10 и 11в силу выбора соответствующего материала является, величиной практическИ: постоянной, то нестабильность момента М опреде ляется нестабильностью угловой жесткостигибких патрубков 3. Однако выбор параметров сигнала приемника 5 колебаний, радиальных обмоток 14 и магнитопроводов 15 выполнен таким образом, чтобы уголколебаний фланцев 13 был близок или равен углу у колебаний датчика 1 плотности, что исключает влияние нестабильности угловой жесткости гибких патрубков на режим колебаний и повышает точность измерений.50Формула изобретенияУстройство для определения плотностипульпы по авт. св, Юо 602821, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено концентрично расположенными относительно гибких патрубков и оси трубопровода неподвижными магнитопроводами, а гибкие патруб873028 Состави арда Техред АТираж 91 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рау ППП Патент, г. Ужго тель В. СизеиовБойкас ректор Н. Стецписное ки снабжены расположенными в зазорах магнитопроводов плоскими фланцами с радиальными обмотками, соединенными с выходом приемника колебаний датчика плотности.5 едактор И. Кааказ 9016/64ВНИ11303филиал Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР602821, кл. б 01 Х 9/06, 1978 (прото.тип). комитета СССРи открытий ская наб., д. 4/5род, ул. Проектная,