Плотномер

(54) (57) строе измер изобр р ения га уг ОТНОМЕР обретение ю, а имени ния плотнос ения - повь В плотноме тносится к приборо" к устройствам для и жидкости. Цель ппение точности измее устройство сдви" ржит задатчики 4 алы сод АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 000853446503/24-253.04,883,11.90. Бюл. Мд 43евский институт автоматики Ч съезда КПСС Научно-производ ого объединения "Промавтомати.Е.Захарченко, В.Г.Гулеватый,Ким и И.И.Иващенко32.14 (088.8)вторское свидетельство СССР 843, кл. С 01 И 9/28, 1983. 2 и 15 давлений верхнего и нижнего уровней, повторители 16 и 17 с отрицательным и положительным сдвигами давления, переключатели 18 и 19, элементы сравнения 20 и 21, переклю" чатели 22 и 23, элементы памяти 24 и 25, клапаны 26 и 27, емкость 28, сопротивления 29 и 30, линию питания 31, линию сброса 32, повторитель 33 и сопротивление 34. Давление на вто" ром входе дифманометра формируется линиями литания и сброса путем наполнения или опорожнения камеры второго входа предохранительного устройства таким количеством воздуха, которое приводит к изменению давления на выходе дифманометра из одного крайнего ф значения в другое, Погрешности формирования этого давления не накапливаются, что увеличивает точность пока- С заний плотномера. 1 ил.50 55 Изобретение относится к областиприборостроения, а именно к устройствам для измерения плотности жидкости, и является усовершенствованиемустройства по основному авт, св.Р 1000843,Цель изобретения - повышение точности измерения,На чертеже представлена функциональная схема плотномераПлотномер содержит две пьезометрические трубки .1 и 2, погруженныена различную глубину в измеряемуюжидкость и соединенные с блоком 3питания воздухом, предохранительноеустройство 4, дифманометр 5, двухшкальный вторичный прибор 6 и устройство 7 сдвига нуля шкалы. Предохранительное устройство 4 представляетсобой мембранный элемент, снабженный элементом 8 установки начальнойплотности в виде, например, пружины,Один вход предохранительного устройства 4 соединен с короткой пьезометрической трубкой 2, Длинная пьезометрическая трубка 1 соединена с положительным входом дифманометра 5 и через сопротивление 9 с его отрицательным входом и с выходом предохранительного устройства 4, другой входкоторого подключен к выходу устройства 7 сдвига нуля шкалы и к указателю 10 грубой шкалы 11 двухшкального вторичного прибора 6. Выход дифманометра 5 соединен с входом устройства 7 сдвига нуля шкалы и с указателем 12 точной шкалы 13 двухшкального вторичного прибора 6.Устройство 7 сдвига нуля шкалысодержит задатчик 14 давлений верхнего (100 кПа) уровня, задатчик 15давлений нижнего (20 кПа) уровня,повторитель 16 с отрицательнымсдвигом давления, повторитель 17 сположительным сдвигом давления, переключатели 18 и 19, элементы 20 и21 сравнения, переключатели 22 и 23,элементы 24 и 25 памяти, клапаны 26и 27, емкость 28, сопротивления 29и 30, линию 31 питания, линию 32сброса, повторитель 33 и сопротивление 34.Повторитель 16 с отрицательнымсдвигом давления подсоединен входомк выходу задатчика 14 давления верхнего уровня и к одному информацион"ному входу переключателя 18 и выходом - к другому информационному входу переключателя 18. Повторитель 17 10 15 20 25 30 35 40 45 с положительным сдвигом давления подсоединен входом к выходу задатчика 15 давлений нижнего уровня и к одному информационному входу переключателя 19 и выходом - к второму информационному входу переключателя 19, Выходы переключателей 18 и 19 соединены с одними входами соответственно элементов 20 и 21 сравнения, другие входы которых являются входом устройства 7 сдвига нуля шкалы и выходы которых подсоединены к информационным входам соответственно переключателей 22 и 23. Переключатель 22 подсоединен выходом размыкаемого контакта к информационному входу элемента 24 памяти и выходом замыкаемого контакта - к первому управляющему входу элемента 25 памяти, Переключатель 23 подсоединен одним выходом размыкаемого контакта к информационному входу элемента 25 памяти и выходом замыкаемого контакта - к первому управляющему входу элемента 24 памяти, Выход элемента 24 памяти подключен к его второму управляющему входу и к управляющим входам переключателей 19 и 23 и клапана 26. Выход элемента 25 памяти подключен к его второму управляющему входу и к управляющим входам переключателей 18 и 22 и клапана 27. Клапаны 26 и 27 подсоединены информационными входами через сопротивления 29 и 30 соответственно к линии 31 питания и к линии 32 сброса, а выходами - через емкость 28 - к входу повторителя 33. Выход повторителя 33, являющийся выходом устройства,7 сдвига нуля шкалы, соединен через сопротивление 34 с линией питания.На выходах повторителей 16 и 17 устанавливаются давления соответственноР = (100 - У ) КПа,Р, = (20 + 8) Кпа,где б - давление зоны срабатыванияэлементов 20 и 21 сравнения.Плотномер измеряет плотность жидкости в диапазонеГ =РМа Ксгде. - максимальное значениеплотности,о - начальное значение плотности, устанавливаемоеэлементом 8 предохранительного устройства 4,стди гд Р 4 8 й+ 7Р - давление, создаваемое усилиВем элемента 8 предохранительного устройства 4,Р - давление в пьезометрическойтрубке 2",Р 7 - давление на выходе устройства 7 сдвига ну я шка ы, 20Диапазон Ь и ма разбивают на има ксиаковых поддиапазонов измеренияичиной Ь каждый:= пЬРлом и поддиапазонов градуируетсябая шкала. 11 двухшкального вторичо прибора 6 (на чертеже и = 4),иапазону Ьсоответствует давлеЬрМаксАР, = и Др гд одв Чи гр но По 30 35 ыходной сигнал Р 5. дифманометраеет вид 5 и з. = К Др, 20 кПа ( Р ( 100 кПа,К - коэффициент усиления дифманометра 5,еличиной одного поддиапазона Ьуируется точная шкала,13 двухьного вторичного прибора 6. Иземое значение плотности опредеся как сумма показаний грубойточной 13 шкал вторичного при 6.ри работе плотномера на первомиапазоне измерения 0 6 РРО, показания плотномера считыся указателем 12 только по точнойе 13 отсчета,ри Рз100 кПа, когда ДРД р,ение на выходах элемента 20 сравя и элемента 24 памяти Р = Р=сигнал Р 1 подключается к положиному входу элемента 21 сравнения,д которого соединяется с управ-.м входом элемента 24 памяти. Ли 31 питания соединяется с камеройого входа предохранительного где грашкмерляе11бор 40 по Р ва шк 50 давне1 вых ляюниядр 5 160849ФоксДиапазону Ьплотности соответует давление ДР на входахмоксманометра 5,+0рс Дрма"Р Р - давления в пьезометрической трубке 1 и навыходе предохранительного устройства 4. 6 6устройства 4, которая наполняется таким количеством воздуха, которое снижает давление Р до значения 20 КПа, при этом Р о= О, Р = 1, Р = О. Линия 31 питания отключается от другого входа предохранительного устройства 4, Рт = Ьр, сигнал Р, пропорциональный давлению на выходе задатчика 15 соединяется с положительным входом элемента 21 сравнения, а давление Р, соединяется с входом элемента 25 памяти, Указатель 10 поднимается на одно деление грубой шкалы 11 отсчета, а указатель 12 устанавливается в нижнем положении точной шкалы 13 отсчета, При дальнейшем повышении плотности устройство готово к работе на втором поддиапазоне измерения. Таким образомР(ш - 1) Д р, 1 ( тп с и,где ш - номер рабочего поддиапазона измерения,При работе устройства на четвертом поддиапазоне измерения РтЗдр, указатель 10 находится натретьем делении шкалы 11, 20 КПа с с Р с 100 КПа, указатель 12 находится в промежуточном положении между верхним и нижним значениямишкалы 13 . Когда Д Р с ЗЬ Р, Р С С 20 КПа давление на выходе элемента 21 сравнения и элемента 25 памяти Р, = Р = 1, сигнал Р 6 подключается к отрицательному входу элемента сравнения 20, выход которого соединяется с управляющим входом элемента 25 памяти с давлением Р . Липин 32сброса соединяется с камерой другого входа предохранительного устройства 4, в которой давление воздуха сбрасывается до тех пор, пока давление Р не увеличится до значения 100 КПа,Рв = 0 Рдо = 1, Р 5= О, Линия 32сброса отключается от другого входа предохранительного устройства 4, Рт = 2 Ьр. Сигнал Р, пропорциональный давлению на выходе задатчика 14,соединяется с положительным входомэлемента 20 сравнения, сигнал Рсоединяется с входом элемента 24памяти, Указатель 10 опускается наодно деление и становится на отметку 2 Ьгрубой шкалы 11 отсчета, а указатель 12 подымается в верхнееположение точной шкалы 13 отсчета.При дальнейшем понижении плотности160849 устройство готово к работе на треть-ем поддиапазоне измерения,Предохранительное устройство 4 защищает дифманометр 5 от перегрузок при опорожнении емкости измеряемой5 жидкости выравниванием давления на отрицательном входе через сопротивление 9 с давлением положительного входа дифманометра 5.10 6 8и выходом - к другому информационному входу первого переключателя, повторитель с положительным сдвигомдавления подсоединен входом к выходузадатчика нижнего уровня и к одномуинформационному входу второго пере-ключателя и выходом - к второму информационному входу второго переключателя, выходы первого и второго переключателей соединены с одними входами соответственно первого и вторрго элементов сравнения, другие входыкоторых являются входом устройствасдвига нуля шкалы и выходы которыхподсоединены к информационным входамсоответственно третьего и четвертогопереключателей, третий переключательподсоединен выходом размыкаемогоконтакта к информационному входу первого элемента памяти и выходом замыкаемого контакта - к первому управляющему входу второго элемента памяти, четвертый переключатель подключенвыходом размыкаемого контакта к ин"формационному входу второго элементапамяти и выходом замыкаемого контакта - к первому управляющему входупервого элемента памяти, выход перво-.го элемента памяти соединен с еговторым управляющим входом, с управляющими входами второго и четвертогопереключателей и первого клапана,выход второго элемента памяти подключен к его второму управляющему вхо. ду, к управляющим входам первого итретьего переключателей и второгоклапана, первый и второй клапаныподсоединены информационными входамичерез первое и второе сопротивленияк линиям соответственно питания исброса и выходами посредством емкости с входом повторителя, выход которого, являющийся выходом устройства 5 сдвига нуля шкалы, соединен черезтретье сопротивление с линией питанияИспользование изобретения позволя ет повысить точность измерения плотности за счет дозирования давления компенсации в дифманометре. Так как давление на первом его входе при переключении поддиапазонов измерения формируется путем подключения к другому входу предохранительного устройства линий питания или сброса до тех 20 пор, пока выходной сигнал дифманометра не опустился или поднялся до значений давлений нижнего (20 КПа) или верхнего (100 КПа) уровней. Поэтому количество переключений поддиапазонов 25 измерений не влияет на показания устройства, что повышает точность из-. мерения плотности устройством. Формула и з о б р е т е н и я Плотномер по авт.св. Ф 1000853, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем устройство сдвига нуля шкалы содержит два элемента памяти, два клапана, два элемента сравнения, повторитель, емкость, четыре пере" ключателя, задатчик давления верхнего уровня, задатчик давления нижнего уровня, три сопротивления, повторитель с положительным сдвигом давления и повторитель с отрицательным сдвигом давления, подсоединенный входом к выходу задатчика давления верхнего уровня и к одному информационному входу первого переключателя 35 40 Составитель В.КостюхинЮТехред М.Ходанич Корр ектор Э.ЛончаковаРедактор Е.Папп Заказ 3609 Тираж 493 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат 1 Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101