Датчик плотности газа
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.09,74(21) 2062757/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76.,Бюллетень № 0 (45) Дата опубликования описания 04.11.76 (11) 525005 (51) М. Кл.
601 и 9/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.082. . 2(088.8) В. А, Подрешетников и Л. Н, Тетеревятников (72) Авторы изобретения
Специальное конструкторское бюро Всесоюзного научно-производственного объединения "Союзгазавтоматика (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ГАЗА
Изобретение относится к технике измерения плотности газообразных веществ.
Известен ряд датчиков плотности, один из которых, использующий в качестве чувствительного элемента ареометрическое тело, снабжен струной, в которой электрическим путем возбуждаются колебания, имеющие частоту, зависящую от величины плотности газа, окружающего ареометрическое тело. Струна крепится к рычагу, на. одном конце которого расположено ареометрическое тело, а на другом - противовес. Этот датчик характеризуется большими габаритами, вследствие наличия рычага, необходимостью балансировки, сложностью подвески рычага и конструкции арретира. Кроме того, датчик нуждается в строгой ориентации в пространстве (горизонтальной установке).
Зтим характеризуется и другой известный плотномер, отличающийся от первого лишь электрической системой преобразования в выходной сигнал. Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик плотности газа; содержащий корпус с подвеской, внутри которого размещено ареометрическое тело, выполненное в виде пустотелого герметичного шара, на котором закреплена струна, расположенная в магнитном поле постоянного магнита и соединенная токопроводами с блоком возбуждения колебаний труны и арретир. Однако в нем возможна реализация только линейной зависимости частоты колебаний струны от плотности газа. Во многих случаях датчики плотности используются для ввода коррекции по плотности в расходомеры газа, Поскольку подавляющее большинство расходомеров основано на использовании сужающих устройств с квадратичной зависимостью между расхо 5 дом и перепадом давления, то для ввода коррекции по плотности -в такие расходомеръ более удобным является использование квадратичной зависимости частоты колебаний струны от плотности газа.
20 Белью изобретения является расширение функциональных возможностей датчика. В описываемом датчике это достигается тем, что ареометрическое тело подвешено на регулируемом силовом кронштейне, укреплен2S ном на корпусе.
525005
На фиг. 1 изображен описываемый датчик; на фиг, 2 - то же, в другом варианте выполнения.
Датчик содержит корпус 1 с подвеской 2, ареометрическое тело 3, выполненное в виде пустотелого герметичного шара, струну 4, помещенную в магнитном поле постоянного магнита 5, блок 6 возбуждения колебаний струны с токопроводами 7 и 8, арретир 9 для закрепления шара относительно корпу- 1О са 1 при транспортировке, регулируемый силовой кронштейн 10 с пружиной растяжения 11 и винтом 12. цепь блока возбуждения колебаний струны замыкается через токопровод 7, силовой кронштейн 10, пружину 11, ареометрическое тело 3, струну 4, корпус 1 и токопровод 8. В момент подключения блока 6 возбуждения колебаний струны к источнику питания ток, проходящий по струне 4, взаимо- рр действуя с полем постоянного магнита 5, вызывает отклонение струны от положения равновесия, после чего струна начинаетколебаться на резонансной частоте. Колебания струны в магнитном поле наводят МС, которая усиливается блоком 6 возбуждения и преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на струну. Поскольку частота электрического тока соответствует частоте колебаний струны, направление то- 30 ка выбрано таким, что возникающие в струне силы увеличивают амплитуду ее колебаний; колебания увеличиваются и достигают амплитуды, при которой коэффициент усиления блока возбуждения уменьшается до ве-35 личины, препятствующей дальнейшему росту амплитуды, Таким образом струна при включении датчика самопроизвольно возбуждается.
Колебания струны имеют постоянную ам- 40 плитуду и частоту, равную собственной частоте механических колебаний.
Вращением винта 12 достигается компенсация собственного веса ареометрического тела 3 при нулевой плотности окружающей среды (в вакууме). При этом частота коле« баний струны связана квадратичной зависимостью с плотностью среды, окружающей ареометрическое тело в рабочем диапазон . измерения плотности, Силовой кронштейн (см. фиг. 2) может быть выполнен из отрезка проводоки 13, двуплечего рычага 14, основания 15 и балансировочного груза 16. Груз представляет гайку, перемещаемую при компенсации веса шара по резьбе вдоль рычага 14.
Датчик в таком выполнении исключает погрешность, возникающую при колебаниях температуры, вследствие изменения упругости пружины. Подвод тока к струне и его работа аналогичны работе датчика, показанного на фиг. 1 .
Сравнительные испытания описываемого датчика плотности газа показали, что он более надежен в работе и более удобен в эксплуатации.
Формула изобретения
Датчик плотности газа, содержащий корпус с подвеской, внутри которого размещено ареометрическое тело, выполненное в виде пустотелого герметичного шара, на котором закреплена струна, расположенная в магнитном поде постоянного магнита и соединенная токопроводами с блоком возбуждения колебаний, струны, и арретир, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью Расширения функциональных возможностей датчика, ареометрическое тело подвешено на регулируемом силовом кронштейне, укрепленном на корпусе, 525008
Фиг.g
Фиг. f
Заказ 5110/561 Тираж 1029 Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
СССР
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Т. Кирюхина
Редактор Л. Тюрина Техред А. демьянова Корректор С, Шекмар