Устройство для измерения плотности жидкости

111684482 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ССОз СОЙтЫих Социалистических Республик)М.К Ы 9 присоединением заявкиГ;.:; ратееииый каиитеСаеета Миииатрае СССРаа делам изабретеиийи аткр.пий риорите 53 532.14 088.8) публиковано 15,04.77, Бюллетень14ата опубликования описания 24.С 6.77 72) Авторы изобретени Н, Голубев, Н. Н, Жихорева и. Конин 71) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИДОТНОСТИ ОСТ и груз, д давле- нтроли- периомассы и изме- ибраточто изсловий, а являвленная а, больвибратор окружен репленной в плольшой оси рамы, ось рамы болыие ий вибратора, а ешнего диаметра уска скользящейна боковых насообразной рамы, и.трукция устройстти жидкости; на я схема. 1Изобретение относится к области технической физики и может быть применено для измерения плотности жидкости.Известно устройство для измерения плотности жидкости, состоящее из вибратора, пред ставляющего собой подвижный участок трубопровода, соединенного с остальным трубопроводом с помощью неупругих связей. Через центр тяжести вибратора проходит ось, на которой с помощью упругих элементов подве шен вибратор, В устройстве создаются авто- колебания с помощью возбудителя, преобразователя перемещений и усилителя, причем частота колебаний вибратора пропорциональна плотности жидкости, протекающей через тру бопровод.Недостатком устройства для измерения плотности жидкости является зависимость результатов измерения от температуры окружающей среды, изменяющей упругие свойства и 20 геомстрические размеры вибратора 111.Наиболее близким техническим решением к предложенному устройству является устройство для измерения плотности жидкости, в котором устранена температурная погрешность. 25 Этот плотномер содержит полый трубчатый вибратор, по которому протекает контролируемая жидкость, возбудитель и приемник колебаний вибратора, цилиндр со сжатым воздуходм, соединенный с воздухопроводом через ЗО воздушныи вентиль с электроприводом перемещающийся внутри цилиндра по нием воздуха. Измерение плотности ко руемой жидкости производится путем дического прибавления и вычитания груза к массе вибратора с жидкостью рения отношения собственных частот в ра до и после добавления груза так, мерение независимо от окружающих уНедостатками известного плотномер ется малая чувствительность, обусло большой собственной массой вибратор шие вес и габариты прибора 2. Цельтельностиности.Это достигается тем, чтоэллипсообразной рамой, закских пружинах, соосных бос грузами, причем большаядвойной амплитуды колебанмалая ось рамы больше внвибратора на величину доппосадки, и грузы размещеньружных поверхностях эллиппараллельных ее большой осНа фиг. 1 приведена консва для измерения плотносфиг. 2 - его принципиальна изобретения - увеличение чувствиприбора и обеспечение его компакт 5544823Устройство содержит корпус 1 с закрепленным в его крышках 2 трубчатым полым вибратором 3, охваченным рамой 4 с расположенными на ней грузами 5, закрепленной в плоских пружинах 6.Вблизи вибратора 3 в корпусе 1 установлены электромагнитные преобразователи 7 и 8 колебаний, соединенные проводами 9 с разъемом 10. С помощью временного переключающего устройства 11 преобразователи 7 и 8 соединены с измерителем 12 отношения частот.Работа устройства для измерения плотности жидкости происходит следующим образом.Временное переключающее устройство 11 подает напряжение питания поочередно на электромагнитные преобразователи 7 и 8. При подаче питания на преобразователь 8, последний, работая как возбудитель колебаний, заставляет вибратор 3 совершать колебания в направлении У в У (см. фиг. 2). Преобразователь 7, работая в этом случае как приемник, преобразует эти колебания в электрический периодический сигнал, частота которого зависит от плотности контролируемой жидкости и собственной массы вибратора.В следующий цикл при подаче напряжения питания на преобразователь 7 последний заставляет вибратор 3 совершать колебания в направлении Х - Х (см, фиг. 2). Преобразователь 8 преобразует эти колебания в электрический периодический сигнал, частота которого зависит от плотности контролируемой жидкости и от суммарной массы вибратора и грузов.При колебаниях вибратора в направлении малой оси Х - Х рамы масса грузов добавляется к массе вибратора с контролируемой жидкостью, а при колебаниях в направлении большой оси У - У рамы масса грузов не добавляется.Собственная резонансная частота вибратора без добавки груза, т. е. при колебаниях вдоль оси У - У, определяется выражением:с 2 ИЕ 11=ФУЛО + Шдгде К - коэффициент пропорциональности,Е - модуль упругости,1 - полярный момент инерции. 4Собственная резонансная частота вибратора при добавленной массе грузов, т,е. при колебаниях вдоль оси Х - Х, определяется выражением:5/2 АЕ 1Пгю + 7 и, + сдобВеличины Е и 1 являются температурнозависимыми.10 Отношение квадратов частот колебаний вэтих двух взаимно перпендикулярных направлениях, определяемое выражением:2сдобвыд -- 1 +15У 2 тж+ тоявляется мерой плотности контролируемойжидкости, не зависимой от температуры окружающей среды,Чувствительность датчика205==ОО 64Ь 5 смдв диапазоне изменения плотности от 0,702 г/смдо 0,999 г/смз.25 Формула изобретенияУстройство для измерения плотности жидкости, содержащее полый трубчатый вибратор, заполненный контролируемой жидкостью,возбудитель и приемник колебаний вибратора,30 временное переключающее устройство и измеритель отношения частот, отличающеес я тем, что, с целью увеличения чувствительности прибора и обеспечения его компактности, вибратор окружен эллипсообразной ра 35 мой, закрепленной в плоских пружинах, соосных большой оси рамы с грузами, причембольшая ось рамы больше двойной амплитуды колебаний вибратора, а малая ось рамыбольше внешнего диаметра вибратора на ве 40 личину допуска скользящей посадки, и грузыразмещены на боковых наружных поверхностях эллипсообразной рамы, параллельных еебольшой оси.Источники информации, принятые во внима 45 ние при экспертизе;1. Авторское свидетельство Ко 249238,М. Кл. 421 1/03, 1970 г.2. Патент США Мо 3.449.941, Кл. 73 - 32,1969 г.554482 Составитель Л. Свешникова Корректор А, Степанова Редактор Н, Коган Техред М. Семенов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1624/2 Изд, Мц 355 Тираж 1106 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская паб д, 4/5