Поплавковый плотномер

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистиииескихРеспублик 968701(51)М. Кл. С 01 М 9/16 1 оаудэротвеииый комитет СССР по делен изобретений и отнрытий(71) Заявител Днепропетровский ордена Трудового Кра химико-технологический институт им. ф(5)1) ПОПЛАВКОВЫЙ ПЛОТНО Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для автоматического измерения плотно сти жид ко стей .Известен плотномер жидкостей, со" держащий измерительный сосуд, подвижную систему в виде поплавка с постоянным магнитом, расположенным в поле двойного соленоида, и сердечником из ферромагнитного материала, расположенным в поле индукционной катушки, из- о мерительный мост переменного тока, блок управления токой,.соленоида и вторичный прибор 1.Однако этот плотномер имеет.сложную конструкцию и недостаточно высо" 15 кую точность измерения из-за наличия трения подвижной системы об ее направляющие и взаимодействия с ней маг. нитных полеи соленоидов.Известен плотномер для измеренияплотности жидкости, включающий изме"рительный сосуд, поплавок, высота по 2гружения которого зависит от плотности испытуемой жидкости, детектор,преобразующий вертикальное смещениейоплавка в электрические сигналы,электромагнитный генератор для возвращения поплавка в исходное состояние по сигналам из детектора, схемудля формирования сигналов управлениягенератором, магнитный генератор длярегулирования веса погруженной в жид"кость части поплавка 12),Однако в данном плотномере при небольших изменениях плотности жидкости высота погружения поплавка иэ-затретия его об направляющие и магнит"ного взаимодействия с детектором ос"тается неизменной и,таким образом, .возникает погрешность при измерении:плотности.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кизобретению является устройство дляопределения плотности жидкостей, содержащее первую и вторую камеры, в9687 которые последовательно поступает испытуемая жидкость, Вторая камераснабжена лопастным ареометром, который может свободно вращаться в жид"кости. Камеры имеют каналы для сливажидкости, что обеспечивает в них постоянство уровней, причем уровень впервой камере выше, чем во второй,Для перетока жидкости из первой камерыво вторую в перегородке предусмотрено несколько отверстий, через которыеструи жидкости попадают на лопастиареометра и приводят его во вращение. Прибор снабжен устройством дляизмерения относительной высоты подь 1 Зема ареометра 3.Однако в известном плотномере сильструй перетекающей жидкости дейст,вуют в одном направлении на лопастии смещают ареометр в этом же направлении. В результате это вызывает трение хвостовика ареометра в верхней инижней точках направляющей, что вносит погрешность при измерении плотности. Кроме того, дополнительная по"грешность возникает также от взаимодействия магнитных полей в устройствеизмерения высоты подъема ареометра,в данном плотномере не обеспечиваетсятакже надежность непрерывного вращения поплавка,Целью изобретения является повышение точности измеренияплотностии уменьшение расхода испытуемой жидкостиПоставленная цель достигается тем,что в поплавковом плотномере, содержащем проточный измерительный сосудс постоянным уровнем слива жидкости,вращающийся в испытуемой жидкости поплавок из диамагнитного материала схвостовиком, расположенным в дифференциально-трансформаторном датчике, ивторичный измерительный прибор, внутри поплавка к его днищу прикрепленыдиаметрально противоположно четыреодинаковых магнитопровода, а снаружиизмерительного сосуда в зоне вертикального перемещения магнитопроводоврасположены электромагниты, причемобмотки противоположно установленных фОэлектромагнитов соединены между со"бой последовательно и подключены кнеподвижным контактам временногорелейного устройства, осуществляющегопоочередное подключение питания к ффэлектромагнитам, создающим вращвющеемагнитное поле, а первичная обмотка.дифференциально"трансформаторного 01 фдатчика соединена с блоком питаниячерез реле времени,На фиг. 1 представлен поплавковцйплотномер, общий вид; на фиг. 2 "расположение электромагнитов и схемасоединения их с временным релейнымустройством, разрез А-Я на фиг. 1.Автоматический поплавковый плотномер включает измерительный сосуд 1,в котором расположен поплавок 2 издиамагнитного материала с хвостовиком 3 в виде тонкостенной трубки, вкоторой закреплена трубка 4 из ферромагнитного материала с продольнымразрезом. Измерительный сосуд имеетвходной 5 и выходной 6 патрубки. Дляподдержания постоянного уровня жидкости в измерительном сосуде предусмотрен переливной порог 7. Хвостовикпоплавка свободно расположен в катушке 8 дифференциально-трансформаторного датчика, состоящего из пер,вичной обмотки 9, соединенной черезреле 10 времени с блоком 11 питания,и двух вторичных обмоток 12, выходкоторых подключен к вторичному измери"тельному прибору 13. Внутри поплавкак его днищу прикреплены диаметральнопротивоположно четыре одинаковых магнитопровода 14. Снаружи измерительного сосуда в зоне вертикального перемещения магнитопроводов расположенодвенадцать электромагнитов 15, высота которых соответствует полному ходумагнитопроводов по вертикали. Обмоткикаждых противоположно расположенныхэлектромагнитов соединены между собой последовательно и подключены ксоответствующим неподвижным контактам 16 временного релейного устройства, осуществляющего с помощью подвижного контакта 17 поочередное подключение питания к электромагнитам, создающим, таким образом, вращающее магнитное поле. Для вращения подвижногоконтакта использован, электродвигатель 18 постоянного тока с редуктором,питание к которому подключено черезрезистор 19 для регулирования числаоборотов. Неподвижные контакты выполнены съемными для подбора требуемойдлительности электрического сигналас целью обеспечения надежности вращения поплавка в жидкостях различнойвязкости,. Для стабилизации температуры испытуемой жидкости в измерительном сосуде предусмотрен штуцер 20 длядатчика температуры и нагреватель 21с термоизолФцией.Плотномер работает следующим образом.Испытуемая жидкость поступает через входной патрубок 5 в измерительный сосуд 1 и, переливаясьчерез по- % рог 7, выходит через патрубок 6. Попла" вок 2 полностью погружен в жидкость и положение его определяется плотнос-. тью этой жидкости. При изменении плот", ности испытуемой жидкости изменяется 1 положение Ферромагнитной трубки 4, закрепленной в хвостовике 3, в ре" эультате чего изменяется электричес" кий сигнал на выходе вторичных обмоток 12 дифференциально-трансформатор ного датчика. Первичная обмотка 9 питается переменным напряжением от стабилизированного источника 11 пита" ния через реле 10 времени, что обеспечивает уравновешивание поплавка при 26 отсутствии взаимодействия магнитного поля обмоток дифференциально-трансформаторного датчика и Ферромагнитной трубки 4. Выходное напряжение вторичных обмоток 12, пропорциональное плот 23 ности испытуемой жидкости, измеряется цифровым милливольтметром 13 с инди". кацией последнего измеренного значения в интервале времени, когда питание на датчик не подается. М lПоплавок приводится во вращение .благодаря наличию укрепленных к днищу поплавка четырех магнитопроводов 14 и двенадцати электромагнитов 15, при этом подвижный контакт 17 электромеханического релейного устройства совершает 8-16 об/мин, что соответствует поочередной подаче на электрОмагниты 15 импульсов постоянного тока длительностью 0,3-0,4 с через интервалы 2-0,8 с. В момент прохождения тока через обмотки электромагнитов магнитопроводы вместе с поплавком стремятся провернуться в поле с наибольией магнитной напряженностью. При,отключении тока вращение поплавка про,должается по инерции до подачи следующего импульса тока. Наличие четырех одинаковых магнитопроводов 14 и магнитных полей с параллельными линиями В напряженности обеспечивает действиена поплавок только вращающих сил, одинаковых по величине, что одновременно производит и центрирование поплавка. Температуру испытуемой жид- фф кости воспринимает датчик, установленныйв штуцере 20, и при снижении 701 Вее от заданного значения регулирующее устройство включает нагреватель 21.Автоматический поплавковый плотномер обладает высокой точностью изме" рения, потому что вращающее устройство поплавка одновременно осуществляф вт его центрирование. Кроме того, в предлагаемом плотномере исключено влияние магнитного взаимодействия поля с ферромагнитной трубкой при измерении высоты подъема поплавка, По срав" нению с известным плотномером требует" ся значительно меньший расход испытуемой жидкости. Прибор не требует затрат ручного труда при измерении, конструктивно прост и надежен в экс" плуатации. Он может быть использован для автоматического измерения плот" ности. любых жидкостей, в том числе и агрессивных, Плотномер может быть тайже использован в автоматических системах управления технологическими процессаыи. формула изобретенияПоплавковый плотномер, содержащийпроточный сосуд с постоянным уровнемслива жидкости, вращающийся в испытуемой жидкости-пойлавок.из диамагнитного материала с хвостовиком, расположенным в дифференциально"трансформаторном датчике, и вторичный прибор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,;что, с целью повыщения точности изменения, внутри поллавка к его днищуприкреплены диаметрально противоположно магнитопроводы, а снаружи проточного сосуда в зоне вертикальногоперемещения магнитопроводов располо"жены электромагниты, обмотки проти"воположно установленных электромагнитов соединены между собой последовательно и подключены к неподвижным контактам временного релейного устройства, а первичная обмотка дифференциаль"но-трансформаторного датчика соединенас блоком питания через реле времени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР.Р.665248, кл. 6 01 М 9/18, 979.2. Заявка Японии У 54-18149,кл. С 01 М 9/12, 1979.3. Патент США йф 3952761,кл, С 01 М 9/15, опублик. 1976П. Косс еаакт акаэ в1 03 3 ьФилиал ск ор ектная,Составитель ВТехрев Ж. КастТираж 887Государственногделам изобретениМосква Ж-Я РаП "Патент", г. У Крутинелевич К П тета ССС крытий наб, д , ул. Пр роектоо Сдписное