Плотномер жидкости

Плотномер жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

4 г3

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (l1) 596864

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Завалено 28127б (21) 2435718/18-25 (51) N. Кл.

Q 01 g 9/22 с присоедииеииеаа заявки 26— (23) Приоритет

Гаердаретаанный наннтат

Саавта тлиннетраа CCCF пн делан наааратанн1 н етнрытнн (53) УДК

531,756(088.8) (43) Опубликовано05П378. Бтоллетень ЭВ9 (45) Дата опубликования описания 09,02.78

P2) Авторы изобретения

И.Л.Козлов, Н.П.Новоселов и С.Х.Богорад (71) Заявитель ленинградский технологический институт целлюлознобумажной промышленности (54) ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности жидких сред.

Известен плотномер для жидких 5 сред 1,содержащий сосуд с вертикаль" ным отростком, на котором установлена обмотка соленоида, расположенный в сосуде поплавок.с постоянным магнитом, помещенным в отросток и находя- 10 щимся в магнитном поле соленоида, источник питания обмотки соленоида, а также средства для изменения и измерения тока в обмотке соленоида и окно для наблюдения за моментом нача- 1я ла всплытия поплавка.

При определении плотности изменяют ток в обмотке соленоида до тех пор, пока сила взаимодействия между магнитом и соленоидом не станет меньше, g) чем выталкивающая сила, действующая на поплавок и зависящая от плотности раствора. Измеряя ток, проходящий через соленоид в момент начала всплытия поплавка, судят о.плотности М раствора.

Этим плотномером нельзя пользоваться в случае недостаточной прозрачности раствора. Кроме того, он имеет невысокую точность иэ-эа субъектив" 30 ности определения момента всплытия поплавка и не позволяет вести непрерывные измерения °

Наиболее близким по. технической сущности к предложенному является плотномер, содержащий помещенный в сосуде поплавок с постоянным магнитом, находящимся в магнитном поле соленоида, и датчик положения поплавка, сигнал с которого через цепь, включающую усилитель и измерительный прибор, подается на обмотку соленоида. Наличие датчика в цепи обратной связи позволяет автоматически уравновешивать выталкивающую силу и силу взаимодействия магнита с соленоидом.

При измерении плотности жидких сред с малой вязкостью такие плотномеры имеют низкое быстродействие, так как,при изменении плотности исследуемой жидкости время успокоения колебаний поплавка и перемещения его в положение равновесия (при котором выталкивающая сила и сила взаимодействия магнита с соленоидом равны между собой) относительно велико,иэ-эа недостаточного демпфирования поплавка при перемещении в маловяэкой жидкости, например воде и водных растворах

«96864 электролитов, ацетоне, этаноле, метаноле, растворах на их основе и т.д.

Цель изобретения — повышение быстродействия при определении плотности жидкостей с малой вязкостью.

Цель достигается тем, что плотномер снабжен двумя дифференцирующими звеньями, причем одно из них включено последовательно между выходом детектора и входом усилителя, а другоемежду выходом усилителя и обмоткой соленоида.

Предложенный плотномер показан на чертеже.

Плотномер содержит сосуд 1 с вертикальным,отростком, на котором установлена обмотка 2 соленоида. В сосуде расположен поплавок 3 с закрепленным на нем постоянным магнитом 4, размещенным в магнитном поле обмотки 2. Поплавок снабжен ферритовым сердечником 5, находящимся в поле катушки б индукционного датчика, которая установлена на отростке сосуда и питается по первичной. обмотке с вы- 26 хода генератора 7 высокой частоты.

Выход вторичной обмотки катушки б индукционного датчика подключен к детектору 8. .Плотномер сНабжен двумя дифферен- 30 цирующими звеньями, одно из которых, состоящее из конденсатора 9 и сопротивлений 10, 11, расположено до усилителя 12, а другое, состоящее из конденсатора 13 и сопротивления 14 после усилителя 12 и подсоединено выходом к регистрирующему прибору 15.

Плотномер работает следующим образом.

ИсследУемую жидкость наливают в .со-40 суд 1, после чего в нее опускают поплавок 3. Путем подбора грузов, навешиваемых на поплавок, устанавливают поплавок в состояние равновесия, при котором выталкивающая сила, действующая на поплавок со стороны жидкости, уравновешивается его весом и силой взаимодействия обмотки 2 с магнитом 4. При изменении плотности жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок, что приводит к смещению поплавка 3 относительно сосуда 1 и ферритового сердечника 5 относительно катушки б.

Это вызывает С,.-:ответствующее изменение сигнала на выходе катушки б, де- 55 тектора 8 и усилителя 12, а следовательно, и тока через сопротивление 14 и обмотку 2. Изменение тока в обмотке 2 изменяет силу, действующую на магнит 4, на величину, равную величи- 60 не изменения выталкивающей силы, но обратную ей по знаку. В результате поплавок 3 снова устанавливается в положение равновесия. Изменение плотности жидкости определяется по изменению тока, проходящего через сопротивление 14 и измеряемого прибором 15.

Благодаря наличию конденсатора 9 величина изменения сигнала, подаваемого на обмотку 2, а следовательно, и величина изменения силы, действующей на магнит 4, при изменении плотности жидкости и смещении поплавка 3 будет пропорциональна не только абсолютной величине смещения поплавка, которая в начальный момент мала, но и скорости его смещения, которая в этот момент максимальна. В результате к поплавку в начальный момент его сМещения прикладывается со стороны обмотки 2 большая компенсирующая сила, чем та, которая была бы приложена в отсутствие конденсатора 9, вследствие чего поплавок отклонится на меньшее расстояние от положения равновесия. То же произойдет, когда поплавок, возвращаясь назад, по инерции пройдет положение равновесия и начнет отклоняться от него в другую сторону.

Таким образом, компенсирующая сила, действующая на поплавок 3 со стороны обмоткн 2, учитывает не только отклонение поплавка в данный момент времени, но и то отклонение, которое будет в процессе дальнейшего его перемещения. Наличие конденсатора 13 позволяет ввести в сигнал, управляющий током обмотку 2, составляющую, пропорциональную скорости изменения выходного сигнала детектора 8, а наличие двух дифференцирующих цепей приводит к быстрому затуханию колебаний поплавка.

Формула изобретения

Плотномер жидкости, содержащий поплавок с постоянным магнитом, окруженный обмоткой соленоида, датчик положения поплавка, детектор, усилитель и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия при определении плотности жидкостей с малой вязкостью, он снабжен двумя дифференцирующими эвеиьями, причем одно иэ них расположено последовательно между выходом детектора и входом усилителя, а другое — последовательно между выходом усилителя и обмоткой соленоида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Приборы для научных. исследований, 1967, Р 10, с.83-86.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 389439, кл . Q 01 М 9/22, 1971.

59Ü864

Составитель Л.Свещникова

Техред M.борисова Корректор Н.Яцемирская

Редактор Т.Орловская

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1129/42 Тираж 1012

ЦИИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

113035, MocKBa, _#_-35, Раушская

Подписное

Совета Министров СССР открытий наб °, д .4/5