Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: приборостроение. Сущность изобретения: устройство содержит два поплавка разных объемов, соединенных между собой двуплечим рычагом таким образом, что ось рычага проходит через центры поплавков, неподвижную опору, на которую опирается двуплечий рычаг, датчик положения, соединенный с силовым преобразователем и поворотное приспособление, обеспечивающее поворот устройства вокруг оси рычага на 180. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2008650
Класс(ы) патента: G01N9/20
Номер заявки: 5025918/25
Дата подачи заявки: 07.02.1992
Дата публикации: 28.02.1994
Заявитель(и): Кричевский Юрий Савельевич
Автор(ы): Кричевский Юрий Савельевич
Патентообладатель(и): Кричевский Юрий Савельевич
Описание изобретения: Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в технике физических измерений или в отраслях наpодного хозяйства для решения задач автоматизации технологических процессов, связанных с регулированием плотности жидких или газообразных продуктов.
Известен автоматический плотномер поплавкового типа, в котором выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости, уравновешивается специальным устройством [1] .
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения плотности жидкости, содержащее два поплавка разных объемов, связанных двуплечим рычагом, опирающимся на неподвижную опору и датчик положения, соединенный с силовым преобразователем [2] .
Известные поплавковые плотномеры обладают погрешностью измерения, связанной с наличием сил поверхностного натяжения на границе перехода с исследуемой жидкости к воздуху, с наличием моментов в шарнире в силовом преобразователе, которые могут медленно меняться во времени. Кроме того, из-за возможных погрешностей описанные плотномеры мало пригодны для измерения плотности газов.
Цель изобретения - повышение точности устройства.
На чертеже показано устройство для определения плотности газов и жидкостей, разрез.
Устройство содержит два поплавка 1 и 2 одинаковой массы, но разной средней плотности, подвешенных к разным концам равноплечего рычага 3, имеющего в центре опору 4 вращения (например, упругий шарнир).
На одном из плеч рычага 3 установлен датчик 5 положения. Устройство также содержит электронный блок 6 и датчик 7 силы, которые образуют силовой преобразователь, элементы 5, 6 и 7 образуют следящую систему, обеспечивающую возврат рычага в исходное положение при изменении силы Архимеда, действующей на поплавки. В качестве силового преобразователя могут быть использованы катушка, закрепленная на рычаге и постоянный магнит, установленный на корпусе 8. Устройство имеет поворотное приспособление 9, поворачивающее корпус 8 вокруг оси, связывающей центры поплавков 1 и 2.
Устройство работает следующим образом.
При погружении плотномера в газ или жидкость с известной плотностью или в вакуумную камеру производится настройка на начальную отметку шкалы, а также определение масштабного коэффициента преобразования. При этом упругим шарниром предварительно прикладывается некоторый постоянный момент, который компенсируется системой обратной связи. В этом случае в исходном состоянии с выхода устройства поступает постоянный сигнал. Таким сигналом может быть частота тарированных по действию импульсов, подаваемых с выхода электронного блока 6 на вход датчика 7 силы. Такая настройка необходима для того, чтобы при измерении плотности компенсирующий момент был постоянного знака.
При погружении плотномера в контролируемые газ или жидкость система оказывается разбалансированной за счет неодинаковых выталкивающих сил, приложенных к поплавкам и обусловленных различием их объемов.
Рычаг 3 поворачивается вокруг оси опоры 4 вращения, и его смещение улавливается датчиком положения 5, сигнал с которого через электронный блок 6 поступает на датчик 7 силы, возвращающий рычаг в исходное положение. На выходе электронного блока 6 произойдет изменение частоты следования импульсов обратной связи, которое и характеризует величину измеряемой плотности.
В исходном состоянии выходная частота устройства
f1 = fo + K ρ , (1) где f1 - показания устройства в исследуемых газе или жидкости;
fo - показания плотномера в вакууме, когда система сбалансирована по моментам от силы тяжести, но имеется натяжение шарнира,
К - масштабный коэффициент преобразования, определяемый калибровкой в газе или жидкости известной плотности;
ρ - плотность исследуемых газа или жидкости.
Далее плотномер с помощью поворотного приспособления 9 поворачивается вокруг оси, связывающей центры поплавков, на 180о. В качестве поворотного приспособления может быть использован привод от шагового двигателя.
При этом полезный момент относительно корпуса плотномера изменит знак и показания плотномера будет определяться равенством
f2 = fo - K ρ (2)
Вычитая из уравнения (1) уравнение (2), получим
Δf = f1 - f2 = 2 K ρ
Благодаря наличию поворотного приспособления исключается погрешность, связанная с дрейфом от различных факторов начального сигнала плотномера (fo). (56) 1. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры. Киев, Техника, 1965, с. 14-18.
2. Авторское свидетельство СССР N 1096532, кл. G 01 N 9/20, 1983.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ, содержащее два поплавка разных объемов, связанных с двуплечим рычагом, опирающимся на опору вращения и датчик положения, соединенный с силовым преобразователем, отличающееся тем, что поплавки соединены между собой двуплечим рычагом так, что ось рычага проходит через центры поплавков, а устройство снабжено поворотным приспособлением, обеспечивающим его поворот вокруг оси рычага на 180o.