Вибрационный датчик плотности

01 М 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нем площадейи термокюи-убок резона- . щим соотношсечений тркаждой и и со слепоперечпенсатортораВ Ц 5Е е ои,. - ра,температурный коэффициент собственной частоты резонатора;длина трмомент исечения(56) 1. Авторское свидетельство СССРв 456193, кл. ,6,01 Ч 9/00, 1972.2, Авторское свидетельство СССРР 460489, кл. 1 С 01 М 15/08 1973.прототий)..параллельных упругих трубок, закрепленных на краях в основания резона.тора, систему возбуждения и съемаколебаний., термоксипенсатор, о т -л ич а в щ и й с я тем, что, с це-.. лью повышения точноети измерений,термокомпенсатор выполнен в виде направленной вдоль оси симметрии резона-,тора и закрепленной в его основаниитретьей трубки из материала с коэффициентсм линейного расширения, удовлетворяацим условие,4 1 ЪзВ Е 5;й -Ы У 3Ъ ЕЦ ВВ ( -) В ц 43176 о 6 Р - коэффициейты либ нейного расширения материалов трубок термокомпенсатора и резонатора соответственно; и В - модули Юнга материалов трубок тер мокомпенсатора ирезонатора соот-ветственно;Ъ Ь- площади попереч- ; ных влечений тру-бок термоксмпен-. сатора и,резонатоЯИзобретение относится к приборам для измерения плотности жидкости.Известен вибрационный датчик плотности погружного типа, в котором чувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины, изги-, бающейся под действием температуры и меняющей величину присоединенной массы исследуемой жидкости, что компенсирует температурную погрешность датчика 1. 10Недостатком его является то, что при изменении Формы колеблющейся пластины меняется не только присоединенная масса жидкости, но и силавязкого трения, что вызывает дополни э тельные погрешности измерений.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик плотности жидкости, содержа щий резонатор в виде двух параллельных упругих трубок, закрепленных на краях в основание резонатора, систему возбуждения и съема, колебаний, термокомпенсатор, выполненный в ви- г 5 де преобразователя температуры термистора ), закрепленного на измерительном резонаторе и связанного с усилителем и электромеханическим преобразователем усилия, действующего,вдоль продольной оси симметрии резонатора 2.Недостатком данНого плотнойера является низкая точность термокомпен сации ввиду наличия большого числа 35 преобразователей аналогового типа,Целью изобретения является увеличение точности измерения плотности.фПоставленная цель достигается тем что в вибрацнонном датчике плотности,40 содержащем резонатор в виде двух параллельных упругих трубок, закреплен ных на краях в основания резонатора, систему возбуждения и съема колебаний, термокомненсатор термо-, 45 компенсатор выполнен в виде направленной вдоль оси симметрии резонатора изакрепленной в его основании третьей трубки из материала с коэффициентом линейного расширения, удов- летворяющим условие4 У 2 с-о,Е Ьб и со следующим соотношением площадейпоперечных сечений трубки термокомпенсатора и каждой из трубок резонатора 60 Я г .С-.С ) 5,65где Ы и фС6 и5 и 5 коэфФициенты линей. ного расширения ма. териалов трубок термокомпенсатора и резонатора соответственно;- модули Юнга материалов трубок термокомпенсатора и резонатора;- площади поперечныхсечений трубок термокомпенсатора и резонатора;температурный коэффициент собственной частоты резонатора;Е - длина трубки резонатора;Э 6 - момент инерции поперечного сечения трубок резонатораНа чертеже представлена схема вибрационного датчика плотности,Датчик содержит проточный резонатор в виде двух одинаковых параллельных трубок 1 из упругого материала с низким температурным козффициеьтом линейного расширения и центральной трубки 2, выполненной из материала с большим коэффициентам линейного расширения, Все три трубки жестко заделаны в полых основаниях 3 и 4,.чере которые подводится и отводится испы-, туемая среда, протекающая по парал-лельным трубкам 1. Неподвижная центральная трубка 2 в своей средней части закреплена в корпусе датчика элементами 5, отходящими от центра масс колебательной системы, Система возбуждения резонатора состоит из приемника колебаний б, усилителя 7 и возбудителя 8. Частотомер 9 предназначен для регистрации выходного сигнала датчика. Гибкие элементы 10 и 11 технологического трубопровода предназначены для отделения резонатора от патрубков 12 и 13 технологического трубопровода и предотвращения рассеяния колебательной энергии во внешние элементы конструкции.Вибрационный датчик плотности работает следующим образом.Измеряемая среда входит в датчик по патрубку 12 через гибкий элемент 10 и полое основание 3, протекает по параллельным трубками 1 и 2, далее через полое основание 4 и гибкий элемент 11 выходит из датчика по патрубку 13, Система возбуждейия приводит в автоколебание в противофазе трубки 1 резонатора. Частота автоколебаний, определяемая плотностью протекающей жидкости, регистрируется частотомером 9, При изменении температуры контролируемой жидкости на величину ДС происходит отклонение аЕ+3 102 гоо 1 4частоты колебаний резонатора от наЕ модуль упругости чального значения Йо в соответствии Ц материала централь- ной трубки; с Равенством фс= 2 ФР . где5 и ф - - площади поперечных температурный коэффициент частотыц сечений централь- колебаний трубок резонатора. Дейст-5ной и боковой тру". . вуя на боковые трубки растягивающим бок.им Обра Ом суммачастоты кОлебаний резонатора Отф 1 начального значения при зенении 2 " . 10 В м. температуры нонтролнруеыон среды бу-, ,ЛЕмт+. 1 О ттб т б . - . Двт Раавс НУЛЮ, ЕСЛН ВнбРатв НЕНтф .б ф ральную трубку с площадью попереч - длина боковой трубки ного сечения, удовлетворяющей соотрезонатора,ношениеи 1 - модуль упругости мате, риала и Йсиент инерции . сечения боковой труб,бки; 5 б Е 2 аь,- 5 5 М - усйлие, растягивающее. . 21боковую Трубку. : 20легко установить, что величина при этом разность коэффициентов усилия К возникающего при нагре линейного расширения материалов цен, ве центральной и боковых трубок дат трельной н боковой трубок должна чика за счет различия их коэффициен быть не.меньше тов линейного РасаиРенииу опРеДелЯ- ется зависимостью., 43 2 фц-фб)бб , Ф ЫЦ б б д . Еб, Ъ Г.,иПредлагаемаяконструкция датчика,3 обеспечивает высокую точность из м, 3ме- гдЕ Ы ., и араб - коэффиЦиенты .ЛИИЕй О с И ости пРИ неста- / ного расширениярений плотностижидкостие т , что имеет: центра альной и боись- бильности ее темп ра уры,значение в различных вой трубок соот- существенное зотраслях промышленности.ветственно,351022001 Составитель В.Крутинзаренко Техред В.Далекорей Корректор А.Ил дакто аказ 402 1 атент", г.ужгород, ул.йроек Филиал 3НИИпо130 Тираж 873Государственного кои елаи изобретений и отМосква, Ж, Раушс Подписноеета СССРытийя наб., д.4/5