Автоматический плотномер

(5)5 6 01 М 9 ИЕ ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИС К АВТОРСКОМУ СР СР рсо нных у яв- риче- щена ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССМ 450095; кл, 0 01 М 9/26, 1972,Авторское свидетельство ССй. 157554, 6 01 й 9/14, 1964.(57) Использование; пищевая, химичеснефтяная и другие отрасли.промышлести. Сущность изобретения: плотноместоит из верхнего и нижнего мембра Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в пищевой, химической, нефтяной промышленности и других отраслях, где измеряется плотность жидкости и газа.Известен плотномер для измерения плотности газов, измерительная система которого состоит из стеклянного поплавка, заполненного эталонным газом и установленного на призмах .Недостатки этого плотномера - ненадежная конструкция, отсутствие поправки на возникающие погрешности, чувствительность к вибрациям и колебаниям потока контролируемого газа. блоков, заполненных. эталонной жидкостью и соединенных трубкой, мембранного блока компенсации температуры и индукционной катушки с сердечником. верхний мембранный блок выполнен из двух мембран и кулисы. Нижний мембранный блок содержит дифференциальный преодразователь, Кулиса соединена через дифференциальный преобразователь и штангу с сердечником.Индукционная катушка установлена в корпусе нижнего мембранного блока с воэможностью перемещения и соединена с мембраной блока компенсации температуры.1 з.п.ф-лы, 5 ил,Наиболее близким к предлагаемомляется плотномер, состоящий из цилиндского корпуса, в котором размеизмерительная система. Жидкость в корпус поступает и уходит из него в один и тот же трубопровод за счет разности давлений,создаваемой дросселем, установленным втехнологическом трубопроводе. Измерительная система плотномера выполнена издвух мембранных блоков, полости которыхсоединены трубкой и заполнены эталоннойжидкостью. Преобразователь перемещениямембраны в значение плотности находитсяна крышке плотномера,Недостатком этого устройства являетсяневозможность измерения плотности сред,находящихся под давлением и разрежени 172872310 15 20 25 30 35 40 45 50 ем, поскольку преобразователь находится под атмосферным давлением,Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений.На фиг. 1 показан плотномер, общий вид; нэ фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг,4 - плотномер, общий вид; на фиг. 5 - узел на фиг. 4.Автоматический плотномер состоит из двух мембранных блоков: верхнего разделительного и нижнего измерительного. Разделительный блок состоит из корпуса 1, в котором фланцами 2 зажаты мембраны 3. Измерительный блок собран в корпусе 4, к которому флэнцем 5 присоединена мембрана 6, За мембраной 6 находится преобразователь сигнала в измеряемую величину, который состоит из индукционной катушки 7, установленной в стакане 8 и закрытой крышкой 9. Стакан 8 имеет две направляющие 10, с помощью которых он перемещается в пазах корпуса 4, К мембране 6 с помощью тяги крепится сердечник 11. Для регулирования пределов измерения име,отся пружина 12 и винт 13. Корпус 1 и корпус 4 соединены между собой телескопической трубой, которая состоит из трубы 14, жестко соединенной с камерой 4, и трубы 15, жестко соединенной с камерой 1, Для раздвижения телескопической трубы применяется зубчатая рейка 16, закрепленная одним концом на корпусе 1, а другой конец прикреплен к кольцу 17, которое свободно перемещается по трубе 14, Рейка 16 находится в зацеплении с шестерней 18, которая с помощью кронштейна 19 крепится на трубе 14. Для вращения шестерни 18 имеются рукоятка 20 и фиксирующая гайка 21, которой шестерня 18 фиксируется после выбора длины телескопической трубы,Уплотнение труб производится с .помощью сэльникового уплотнения, состоящего из втулки 22, крышки 23 и сальника 24, Для выбора пределов измерения плотности имеется шкала 25, укрепленная на трубе 14, а на кольце 17 размещен указатель 26, На камере 1 с помощью кронштейна 27 установлена емкость 28, которая краном 29 сообщается с внутренней полостью плотномера. В емкости 28 имеется пробка 30 для заполнения всей системы эталонной жидкостью.Для приведения значений плотности жидкости и газа к нормальным условиям устройство содеркит герметичную систему 31, заполненную через винт 32 толуолом или ксилолом, и крышку 33, закрепленную нэ корпусе 4. С внутренней стороны герметичной системы 31 имеется мембрана 34,которая крепится.к крышке стакана 8, Длярегулирования пределов вносимых поправок нэ изменение температуры имеютсяпрукина 35 и винт 36. В корпусе 4 имеетсясальниковая втулка 37, через которую выводятся провода индукционной катушки 7.Для устранения отрицательного давления эталонной жидкости, возникающего отрасширения ее при нагревании контролируемой средой, применена система компенсации, которая состоит из кулисы 38,закрепленной на двух мембранах 3. Положение и ход кулисы 38 регулируются винтом39, Верхний шарнир кулисы 38 с помощьюподвески 40 подвешен на кронштейне 41, ак нижним планкам кулисы 38 шарнирнб кре.пится нижняя подвеска 42, которая служитдля регулирования величины перемещенияролика 43. Через ролик 43 перекинут тросик44, к концу которого подвешен груз 45. Обеветви тросика 44 разделены перегородкой46, установленной в трубке 15, Второй конец тросика 44 крепится к диску 47. которыйповорачивается на шлицевой втулке 48, последняя в свою очередь скользит по шлицевому валику 49, к которому крепится тягасердечника 11, второй конец валика 49 имеет резьбу для перемещения по тяге 50. Натяге 50 установлена планка 51.Шлицевая втулка 48 и диск 47 подпружинены пружиной 52, которая установленана шлицевой втулке 48 и фиксируется фланцем 53, Пружина.52 держит в зацеплениишлицевую втулку 48 и диск 47 с помощьюфрикционного зацепления 54, Перемещение.втулки 49 осуществляется штангой 55,закрепленной с помощью кронштейна 56 наторце стакана 8.Штанга 55 состоит из двух частей.Длина штанги регулируется при помощи резьбыи контргайки. Другой конец штанги 55 имеетгалтель для сопряжения со шлицевой втулкой 48. Крутящий момент для поворота втулки 48 в момент отпускания кулисой 38тросика 44 обеспечивается грузом 57, Длявыведения из зацепления шлицевой втулки48 с диском 47 служит регулируемый упор58.Конец тросика 44 с натягивающим грузом 45 закрепляется в трубе 15 и проходитчерез отверстие зажима 59 с гайкой 60.Внутри зажима 59 перемещается пробка 61,установленная шарнирно на винте 62. Длягерметичности зажим имеет сальник 63 с .втулкой 64. Для слива эталонной жидкостииэ плотномера имеется пробка 65.Автоматический плотномер работаетследующим образом,Столб контролируемой жидкости или газа давит на мембраны 3 и 6. С другой сторобраны 6 не нарушается 20 25 30 35 лонной жидкости все мембраны соединены 40 50 ны на мембрану 6 давит тот же столб, что и на мембрану 3, и столб этэлцнной жидкости, который только по высоте равен столбу контролируемой жидкости, а по удельному весу он легче, Удельный вес эталонной жидкости выбирается меньшим минимального удельного веса контролируемой. жидкости, Мембрана 6 под, весом с 1 олба контролируемой среды перемещает сердечник 11 внутри индукционной катушки, меняя ее индуктивность и тем самым определяя значение плотности. Для расширения пределов. измерения применяется пружина 12, максимальная жесткость которой с помощью винта 13 настраивается на максимальную плотность контролируемой среды, При изменении температуры контролируемой среды вес столбов изменяется пропорционально их удельным весам, Поэтому равновесие мемЭталонная жидкость, заключенная между блоками и мембранами, при изменении температуры меняет свой обьем, Для компенсации этих изменений предусмотрены две мембраны 3, площадь которых в два раза больше площади мембраны 6, поэтому компенсация расширения эталонной жидкости происходит за счет прогиба мембраны 3. С помощью пружины 35 ивинта 36 подбираются пределы компенсации температуры,Мембраны 3 воспринимают два давления. Это давление перемещающейся эталонной жидкости, которое создает мембрана 6 под действием меняющейся плотности контролируемой среды, и давление, возникающее от расширения эталонной жидкости при ее нагревании контролируемой средой. Для компенсации давления от расширения этагибкой связью. Сигнал от перемещения мембраны 34 узла 31 температурной компенсации с помощью штанги 55 вводится в систему компенсации давления. Кулиса 38 меняет свое положение. Штанга 55 выводит и вводит в зацепление шлицевую втулку 48 и диск 47, С помощью пружины 52 втулка 48 и диск 47 находятся в.зацеплении, касаясь упора 58, диск 47 выводится из,зацепления с втулкой 48, При возникновении давления в разделительной камере мембраны 3 выгибаются наружу и растягивают кулису 38,51,015 нижние планки которой поднимаются и полнимают подвеску 42 с роликом 43.Поскольку конец тросика 44 с натягивающим грузом 45 защемлен, другой ко ецтросика 44, перекинутый через ролик 43,приподнимает груз 57 и одновременно позволяет диску 47 повернуться на определенный угол, Если давление в разделительнойкамере на мембраны 3 уменьшатся, томембраны 3 вогнутся, а нижние планки кулисы 38 опустятся. Подвеска 42 с роликом43 тоже опустится, тросик 44, отпуская груз57. позволяет диску 47 повернуться в другую сторону.Для расширения диапазона измеренияперед установкой плотномера в емкость илитрубопровод раздвигают его камеры, Дляэтого отпускают фиксирующую гайку 21 и спомощью рукоятки 20 вращают шестерню18,. которая перемещает зубчатую рейку 16.Вместе с рейкой перемещается труба 15,перемещая камеру 1. Таким образом меняется расстояние между камерами 1 и 4.Формула изобретения. 1, Автоматический плотномер, содержащий систему иэ верхнего и нижнего мембранных блоков, полости которых,соединены. трубкой и заполнены эталоннойжидкостью, и блок регистрации,о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, он дополнительно содержит мембранный блок компенсации температуры, индукционную катушку ссердечником и штангу, верхний мембранный блок выполнен из двух мембран и кулисы, соединенной с мембранами, нижниймембранный блок дополнительно содержитдифференциальный преобразователь, соединенный с мембраной, при этом кулисасоединена через дифференциальный преобразователь и штангу с сердечником, индукционная катушка установлена в корпусенижнего мембранного блока с возможностью перемещения и соединена с мембраной блока компенсации температуры, аштанга выполнена с возможностью изменения своей длины,2, Плотномер по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью расширения диапазонаизмерений, трубка, соединяющая мембран-.ные блоки, выполнена с возможностью изменения расстояния между блоками.1720723 Составитель С,Клешн Техред М.Моргентал Редактор АМотыль рректор имишин каэ 1402 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5