Устройство для измерения плотности жидкости

АНИЕ ИЗОБРЕТЕ иажи К АВ условиях. Цель - повышение точности измерения в заданном интерваледавлений и при изменении ускорения свободного падения. В устройство, содержащее измерительный поплавок с элементом уравновешивания и преобразователем положения выходного сигнала, введены изолированный от жидкости вакуумированным корпусом компенсационный груз с собственным элементом уравновешивания и преобразователем положения в выходной сигнал, датчик давления, функциональный преобразователь давления. умножитель, вычитатель, делитель и регистратор. Функционирование устройства обеспечивает повышение точности измерения. 2 ил,герметичный корпус 4, внутри которого в вакууме находится компенсационный груз 5 с элементом 6 уравновешивания и преобразователем 7 положения в выходной сигнал, причем выход преобразователя 3 соединен с первым входом вычитателя 8 вычислительного блока 9, а выход преобразователя 7 - с первым входом умножителя 10 вычислительного блока 9, выход датчика 11 давления соединен с входом функционального преобразователя 12 давления, выход которого соединен с первым входом делителя 13 вычислительного блока 9, выход эадатчика 14 соединен с вторым входом умножителя 10, выход которого соединен с вторым вхоСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1052930, кл. 6 01 И 9/04, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 397813, кл, 6 01 й 9/10, 1972,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к устройствам,предназначенным для измерения плотности жидкости в широком диапазоне давлений и разнообразных географических Изобретение относится к измеритель ной технике, конкретнее к устройствам, предназначенным для измерения плотности жидкости в широком диапазоне давлений и разнообразных географических условиях.Целью изобретения является повышение точности измерения в заданном интервале давлений и при изменении ускорения свободного падения.На фиг,1 показана схема устройства; на фиг,2 - схема вычислительного блока.Устройство содержит поплавок 1 с элементом 2 уравновешивания и преобразователем 3 положения в выходной сигнал,1689795 А 1(3) 55 дом вычитателя 8, выход которого подключен к второму входу делителя 13, соединенного с входом регистратора 15.Работа устройства может быть пояснена следующими математическими выражениями,Не вызывает сомнений, что где Е 1 и Г 2 - силы уравновешивания поплавка и компенсационного груза, пропорциональные перемещению;9 - ускорение свсбодного падения; гп 1 и гп 2 - массы поплавка и компенсационного груза;Ч 1 - объем поплавка (текущий);род - плотность воды (подлежащая измерению).Тогда Так как объем поплавка Ч 1 из-за обжатия меняется, то Ч 1=- 71(Р), где Р - давление. Для малых ндгрузок 1(Р):= тг 1- : Р, гдег - модуль обьемной упругости материагапоплавка. Тогда Задатчик 14 формирует значение, равгП 1ное - = сопэ 1п 12При помещении устройства в 1 очку измерения происходит следующее,Изменение значения вертикальной составляющей ускорения свободного падения приводит к изменению условий равновесия компенсационного груза 5, что изменяет выходной сигнал преобрдзователя 7 положения в выходной ситндл Датчик 11 давления и функциональный преобразователь 12 давления формируют истинное значение Объема поплавка 1, Г Оявляется новое значение выходного сигндла преобразователя 3, связанное с иэл енениел 1 условий уравновешивания поплдтгкд 1 элементом 2 уравновешивания иэ-эа изменения плОтности жидкости (измеря мой), Огьел 1 а поплдвка 1 (Обжатие ддвлени;л 1) и изменения ускоре 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ния свободного падения. Выходные сигналы преобразователей 3, 7 и 12 заводятся соответственно на первые входы вычитателя 8, умножителя 10 и делителя 13 вычислительного блока 9. Последний, основываясь на данных упомянутых блоков, а также с учетом, константы, поставляемой задатчиком 14 на вход умножителя 10, преобразует их в значение плотности жидкости р,од Для компенсации изменения ускорения свободного падения используется сигнал, получаемый системой элементов - корпуса 4, компенсационного груза 5, элемента б уравновешивания и преобразователя 7, учет обжатия давлением основан на использовании датчика 11 и преобразователя 12. Значение плотности жидкости с выхода вычислительного блока 9 поступает на регистратор 15, где и регистрируется результат вычислений с блока 9, Умножитель 10 перемножает сигнал задатчика 14 и преобразователя 7 положения, выходной сигнал умножителя 10 подан на вход уменьшаемого вычитателя 8, на вход вычитаемого подан сигнал от преобразователя 3, выход делителя 13 соединен с выходом преобразователя 12 давления, выход - с входом регистратора 15. Вычислительный блок 9, реализуя формулу(3), осуществляет вычисление значения плотности жидкости в широком интервале давлений и ускорений свободного падения. Регистрация результата осуществляется на регистраторе 15 (например, самопишущий вольтметр).Вариантом реализации преобразователя 12 может быть следующий.Сигнал от датчика 11 в виде частоты поступает на вход последовательно-параллельного регистра, где преобразуется в параллельный код, выходы регистра соединены с входами постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), В ПЗУ записана экспериментальная зависимость объема поплавка от давления. Таким образом, изменение давления меняет частоту на выходе датчика 11,меняется входной код ПЗУ и на выходе ПЗУ появляеся новое значение объема поплавка,Устройство позволяет сохранить неизменной погрешность измерения плотности жидкости в широком интервале давлений и при изменении ускорения свободного падения. Формула изобренияУстройство для измерения плотности жидкости, содержащее поплавок, регистратор, который через элемент уравновешивания связан с преобразователем положенияпоплавка в выходной сигнал, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в заданном интервале давлений и при изменении ускорения свободного падения, в устройство введены до полнительный элемент уравновешивания, дополнительный преобразователь положения поплавка в выходной сигнал, компенсационный груз, датчик давления, функциональный преобразователь давле ния, умножитель, делитель, вычитатель, задатчик, а также изолированный от жидкости вакуумированный герметичный корпус, внутри которого расположены последовательно соединенные компенсационный 15 груз, дополнительный элемент уравновешивания, подключенный к входу дополнительного преобразователя положения поплавка в выходной сигнал, при этом выход преобразователя положения поплавка в выходной сигнал соединен с первым входом вычитателя, выход дополнительного преобразователя положения поплавка в выходной сигнал соединен с первым входом умножителя, выход датчика давления соединен через функциональный преобразователь давления с первым входом делителя, выход задатчика соединен с вторым входом умножителя, выход которого подключен К второму входу вычитателя, выход которого соединен с вторым входом делителя, к выходу которого подключен регистратор.Составитель В,Скоробогатоваковециая Г;хред М,Моргентал Корректор О.Кравцова 3807 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10