Вибрационно-частотный плотнометр для жидкостей и суспензий

Вибрационно-частотный плотнометр для жидкостей и суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И C А H И Е (н)4468 О9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Республин

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ъ (61) Зависимое от авт. свидетельства (2?) Заявлено 09.03,73 (21) 1891967, 26-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 01п 9/10

Совета Министров СССР .по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень № 38

Дата опуоликования описания 12.09.75 (53) УДК 622.7.01(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Жуков, М. В. Кулаков и В. H. Бегунов

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОНHO-ЧАСТОТНЫЙ ПЛОТНОМЕР ДЛЯ

ЖИДКОСТЕЙ И СУСПЕНЗИЙ

Тосударственный комитет (32) Приоритет

Изобретение предназначено для измерения плотности гомогенной и гетерогенной сред, например известняковой суспензии, и может найти применение в строительной, химической, горно-металлургической и других отраслях промышленности.

Известен датчик вибрационного типа, содержащий чувствительный элемент, систему возбуждения и съема колебаний, причем в нем в качестве чувствительного элемента использованы стенки сосуда. Такой датчик представляет собой цилиндрический сосуд с плоским дном, боковые стенки которого приводятся в колебание in противофазе системой возбуждения. Полезным сигналом является амплитуда колебаний стенок сосуда, по которой судят о вязкости находящейся в сосуде жидкой среды.

Недостатком известного устройства является низкая добротность колебательной системы ввиду значительной передачи энергии от колеблющихся боковых стенок к днищу сосуда.

Значительное рассеяние энергии объясняется тем, что колеблющиеся боковые стенки крепят к днищу сосуда в точках, далеких от узлов колебаний.

Кроме того, происходит большое рассеяние знергии на создание поперечных волн на поверхности жидкости, заполняющей сосуд. Известная конструкция не может быть применена для непрерывного измерения плотности,суспензий вследствие оседания на дно твердой фазы.

Для повышения добротности колебательной системы, чувствительности и точности изме5 рения в предлагаемом устройстве датчик плотности выполнен в виде сосуда, форма которого представляет собой сдвоенный крутовой камертон классической формы, то есть формы, обеспечивающей максимальную добротность

10 колебательной системы по сравнению с известными формами датчиков.

На фиг. 1 показан предлагаемый плотномер; на фиг. 2 и 3 варианты выполнения формы датчика.

15 Предлагаемый датчик представляет собой сосуд 1 в форме сдвоенного кругового камертона классической формы, изготовленный из коррозионностойкого упругого материала (например, из железо-никелевого сплава).

20 Сосуд 1 с помощью фланцев 2 через упругие прокладки 3 крепят в разрезе вертикального участка технологического трубопровода 4.

Стенки сосуда приводят в колебание в противофазе, например, с помощью электромаг25 нита 5. Эти колебания воспринимаются приемным электромагнитом положительной обратной связи б и через усилитель 7 вновь подаются на возбуждающий электромагнит 5, осуществляя автоколебательный режим. При

30 заполнении сосуда жидкостью или суспензией

446809 собственная частота колебаний его изменяется и регистрируется частотомером 8, отградуированным в единицах плотности.

Преимущества предлагаемого датчика по сравнению с известными заключаются в следующем, Под одинарным круговым камертоном классической формы подразумевается форма сосуда, выполненного в виде колокола или рюмки (см. фиг. 2). Такую форму, сечение которой представляет камертон классической формы, можно изготовить с высокой степенью точности относительно оси симметрии, что при соответствующем вьгборе материала обеспечивает черезвычайно высокую добротность колебательной системы. Это достигается тем, что поперечные колебания стенок не передаются ножке камертона, так как последняя находится в узле колебаний. Однако одинарный круговой камертон не обладает максимальной добротностью, если он заполнен жидкостью.

При колебаниях боковых стенок сосуда на поверхности жидкости, заполняющей его, образуются поперечные волны, которые гасят колебания и уменьшают добротность колебательной системы. При большой открытой поверхности сосуда добротность может уменьшиться в несколько раз.

С целью устранения влияния открытой поверхности ппедложено сосуд выполнить в виде

4 сдвоенного кругового камертона классической формы (см. фиг. 3).

Добротность датчика такой формы,при его заполнении жидкостью практически не ме5 няется и остается высокой. Проведенные опыты показывают, что добротность такого датчика составляет несколько тысяч. Рассеяние энергии в технологический трубопровод черезвычайно мало, так как соединение датчика с

IO ним осуществляется посредством полых ножек, находящихся в узлах колебаний. Кроме того, жесткость сдвоенного камертона по сравнению с одинарным увеличивается в несколько раз, что позволяет увеличить частоту

15 колебаний, а, следовательно, и чувствительность при тех же габаритах датчика.

Предмет изобретения

Вибрационно-частотный плотномер для жидкостей и суспензий, состоящий из проточного вибрационно-частотного датчика, системы

25 возбуждения и измерителя частоты, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения добротности колебательной системы, чувствительности и точности измерения, датчик выполнен .в виде сдвоенного кругового камертона

ЗО классической формы.

446809

Фиг 2

Фиг 5

Составитель Е. Никитина

Техред Н. Куклина

Редактор И. Шубина

Корректоры: И. Гоксич и А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2600, 1 Изд. Хе 1577 Тира>к 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5