Плотномер жидкости

Союз Советсккк Соцкалмстмцаскиа Респубпнк) Заявлено 01.03.77 (21) 2461658/18-25 9 01 М О/22 рисоедииением заявки ГееудеретвееМ кюСССРее делам еэобретеи еткрмта(7 ) Заявитель 54) ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ ность, Эта неравномерностья в виде измененного поло-.вка при компенсации ет о веса. Ввеличина тока, по которойя определение плотности неравноме проявляетс жения попла результате производитс жидкости, зависит не пэльхо от вес поплавка и плотности жидкости, но и от изменения положения поплавка, ч вызывает значительную погрешность измерения,Наиболее близким по технической сущности является резервуар для измеряемой жидкости, помещенный в термостатированную ванну, поплавок с постоянным магнитом, два соленоида (главный и втягивающий), блок развертки тока главного соленоида, который представляет собой многоступенчатый магазин сопротивлений и отсчетное устройство (дифференциальный вольтметр),Зтот плотномер имеет недостаток- большие затраты времени на измерение, так как развертка тока соленоиша Изобретение относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано для определения плотностижидкостей,Известны плотномеры для жидкостей, содержащие корпус, поплавок с магнитным сердечником, систему регулирования поплавка по вертикали и измерительный соленоид. В них разность силы тяжести и выталкивающей силы поплавка компенсируется магнитным полем соленоида, при этом величина протекающего через соленоид тока является мерой измеряемой плотности 1 .Основным недостатком плотномера со стабилизацией положения поплавка является изменение усилия, действующего в магнитном поле на поплавок, при изменении его положении. Изменение же его положения обусловливается конечной величиной коэффициента передачи САР, котораякак и любая САР, работающая по пропорциональному закону регулирования, имеет остаточную иганов и А, А. Шахматовпроизводится вручную, а регистрациотрыва поплавка визуально (2 .Бель предлагаемого изобретения -повышение быстродействия прибора,Она достигается тем, что в нлотномер введены ограничитель хода поплавка, три схемы И, счетный триггери последовательно соединенные схемаИЛИ и схема возврата поплавка, выходкоторой подключен к первому входу блока развертки тока соленоида, запускающий вход которого соединен с нулевымвыходом счетного триггера и вторымвходом гретьей схемы И, первый входкоторой соединен с индикатором положения поплавка и первыьи входами первой ивторой схемы И, причем выход третьеч схемы И подключен к вторым входам блока развертки тока соленоида и отсчетного устройства, выход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ, ковторому входу которой подключен выход первой схемы И, второй вход кото.рой соединен со вторым входом второйсхемы И и единичным выходом счетного триггера, ко входу которого подключен выход второй схемы И.На чертеже изображена схема предлагаемого плотномера жидкости,Предлагаемый плотномер содержитсосуд 1 с исследуемой жидкостью, помещенный в термостатированную ванну2, неподвижно закрепленную на соленоиде 3 так, чтобы дно сосуда 1 былострого перпендикулярно оси соленоида.3, ограничитель 4 хода поплавка, поплавок 5, выполненный, например, из кварцевого стекла, содержащий магнитныйцилиндрический сердечник, индикаторположения поплавка, состоящий иэ чувствительной катушки 6 индуктивности,включенной в колебательный контурВЧ-генератора 7, отсчетное устройство(цифровой вольтметр) 8, фиксирующеезначение тока соленоида 3, логическуюсхему И 9, выход которой соединенс запускающим входом отсчетного устройства 8 и входом Н блока 10 развертки тока соленоида 10, обеспечивающего изменение тока соленоида по заданному закону и стабилизацию токав момент отрыва поплавка 5 от днасосуда 1, Кроме того, содержит счетныйтриггер 1 1, выход "О" которого соединен со входом П схемы И 9 и запускающим выходом блока 10 разверткитока соленоида, а выход ц соединен.со входами двух логических схем И 12и 13; схему 14 возврата поплавка, выход . которой соединен входом блока 10 развертки, тока соленоида, а вход - с выходом логической схемы ИЛИ 15, один иэ входов которой соединен с выходом схемы И 13, Выход схемы И 12 соединен со входом счетного триггера 11, выход генератора 7 соединен со входами 1 схем И 9,12, 13.Предлагаемый плотномер работает следующим образом.В исходном состоянии через соленоид 3 течет максимальный ток и поплавок 5 притянут ко дну сосуда 1. На 5 1 Овходах 1 схем "И 9, 12, 13 и выходе О счетного триггера 1 1 сигнал отсутствует (логический нуль), а на выходе 1 " счетного триггера 11 присутствует Сигнал, соответствующий логической единице,Схема 14 возврата поплавка через вход 1 блока 10 развертки тока соленоида скачком увеличивает ток соленоида до значения, достаточного, чтобы притянуть поплавок 5 в исходное положение ко дну сосуда 1, но значительно меньше исходного благодаря тому, что при всплытии поплавок 5 упирается в ограничитель 4 хода поплавка, что существенно сокращает продолжительность При замыкании ключа к", входящего в блох 10 развертки тока соленоида, ток соленоида 3 начинает уменьшаться с большой скоростью (режим"поиска") до момента всплытия поплавка5, который при перемещении изменяетиндуктивность катушки 6. Изменениеиндуктивности вызывает резкое измене- ЗОние выходного сигнала генератора 7,работающего в пороговом режиме, Это 1сигнал черезфвход 1 схемы И 12 поступает на вход счетного триггера 1 1и опрокидывает" его. На выходе "1 35счетного триггера 11 появляется логический О, а на выходе "О логическая 1", которая по запускающему входу блока 10 развертки тока соленоида 40включает малую скорость разверткитока соленоида (режим подготовкч отсчета), Одновременно сигнал с индикатора положения поплавка через вход 1схемы И 13 и схему ИЛИ 15 поступаетна схему 14 возврата поплавка, таккак на входе П схемы И 13 в этотмомент еще присутствует логическаяФ 1 Уразвертки тока соленоида с малой скоростью, т, е, режима подготовки отсчета,651230медленных измерений плотности время измерения составляет 10 - 15 сек.На выход схемы И 9 сигнал с индикатора положения поплавка не поступает, так как на выходе П схемы в этот момент еще присутствует логический О. В момент следующего всплытия поплавка ( т, е. собственно момент измерения) выходной сигнал индикатора положения поплавка (генератор 7 с катушкой 6) через вход 1 схемы И 9 запускает отсчетное устройство 8, работающее в ждущем режиме, и останавливает развертку тока соленоида. На выходы схем И 12, 13 этот сигнал не поступает, тах как на их входах Н присутствует логический О", Отсчетное устройство фиксирует величину тока соленоида, которая определяется в этот момент действующим на поплавок усилием, соответствующим величине измеряемой плотности жидкости. При использовании в качестве сердечника поплавка постоянного магнита из высококоэрцитивного сплава /например, феррита бария/ шкала прибора линейна. Далее сигнал с выхода отсчетного устройства, свидетельствующий об окончании счета, подается через второй вход схемы ИЛИ 15 на схему 14 возврата поплавка и цикл измерений с малой скоростью развертки автоматически повторяется до размыкания ключе к Двухскоростная развертка тока соленоида обеспечивает высокую точность измерений и максимальное быстродействие прибора. Время одного измерения автоматическим плотномером составляет 40 - 50 сек против 4-5 мин известного плотномера. При контроле 5 Формула изобретения Плотномер жидкости, содержащийсосуд с исследуемой жидкостью, поплавок с постоянным магнитом, термо 10 статированную ванну, соленоид, соединенный с блоком развертки тока соленоида и первъм входом отсчетного устройства, индикатор положения поплавка,отличающийся тем,ф что, с целью повъипения быстродействияприбора в него введены ограничительхода поплавка, три схемы И, счетныйтриггер и последовательно соединенныесхема ИЛИ и схема возврата поплавка,выход которой подкпючен к первомувходу блока развертки тока соленоида,запускающий вход которого соединен снулевым выходом счетного триггера ивторым входом третьей схемы И, первый вход которой соединен с индикатором положения поплавка и первыми входами первой и второй схемы И, причемвыход третьей схемы И подключен квторым входам блоке развертки тока30соленоида и отсчетного устройства, выход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ, ко второму входу которой подключен выход первой схемыИ, второй вход которой соединен со вто 35рым входом второй схемы И и единичным выходом счетного "триггера, ковходу которого подключен выход второй схемы И,Источники информации, принятые во40внимание при экСпертизе1. Авторское свидетельство СССР651230 Составитель Л. СвешниковаТехред С. Мигай Корректор А. Кравченко Б, Павл Ред 795/40 Тираж. 1089 Подписное НИИПИ Государственного комитета ССС по дедаМ иэобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д.