Устройство для измерения объема жидкости

Устройство для измерения объема жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстммескмх

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЗИДПЕЛЬСТВУ (И) 611119

2 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

I (22) Заявлено 07.07.7 5 (21) 2152459/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Г!риоритет— (43) Оиубликовано15.06.78.Бктллетень №22 (451 Дата опубликования описания 17.05.78 (51) M. Кл.

5 01 F 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам нзооретеннй

И OTNPblTMN (53) УДК 531.73 (088.8) (72) Автор изобретения

E. N. Быстров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике изме-, рений расходов и количеств жидкостей, газов и паров, в частности к устройствам для измерения объемов жидкостей и газов, находящихся в гибких оболочках, и может быть использовано для точных измерений объемов немагнитных жидкостей или газов в химической, пишевой промышленности, в медицинской технике, а также в космической и авиационной технике.

Известны устройства. для измерения объе,ма жидкости или газа, содержащие источники высокого напряжения, расположенные в емкости с измеряемым материалом (1), )2) и )3j.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее твердостенный резервуар с гибкой обо» лочкой внутри, заполненной измеряемой жидкостью, средства крепления оболочки к ре- зервуару, жесткие стабилизирутошие эле-. оп менты и преобразователь 4 .

К недостаткам известного устройстваследует отнести нецелесообразность использования для измерения объема жидкостей оболочек,имеющих, например, цилиндричес- 25 кую или коническую форму, так как центрируюшие кольца в этих случаях препятству-. ют полному вытеснению измеряемого материала из оболочки. Кроме того,нелинейная выходная характеристика затрудняет использование его в системах автоматического регулирования расхода измеряемого материала, например в автономных системах.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности измерения объема жидкости в оболочках различных форм и получение линейной характеристики.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве преобразователь выполнен в виде двух электрических обмоток, одна из которых жестко связана с резервуаром, другая размещена на поверхности оболочки и прикреплена к ней во всех своих точках с возможностью повторения формы оболочки.

На чертеже схематически изображен обший вид устройства для измерения объема жидкости в оболочке, имеющей при максимальном заполнении цилиндрическую формул продольный разрез.

611119

Устройство содержит .твердостенный цилиндрический резервуар 1, гибкую оболов ку 2 внутри резервуара, заполненную измеряемой жидкостью З,.средства 4 крепления оболочки 2 к резервуару 1 (одновременно они являются средствами для ввода и вывода измеряемой жидкости из оболочкил и преобразовательное устройство, включаю шее электрическую цилиндрическую обмотку 5, размещенную и укрепленную на реэер 10 вуаре 1, и электрическую обмотку 6, размещенную на оболочке 2 и повторяющую оболочку 2 по форме и объему.

Для удобства наложения обмотки на ме шок в последний предварительно вводится

pBG6opHB5i цилиндрическая oI1pBBKBà придаю» щая мешку форму, соответствующую его максимальному заполнению измеряемой ииЦкостью. Обмотка мотается на мешке, как на каркасе, параллельными витками, пер пендикулярными оси цилиндра, с определенным равномерпым шагом и по всей длине

У (без пропусков) провод обмотки приклеивается к поверхности мешка клеем. Кроме тогб на обмотку сверху акладывается тонкий

С 25 лист резины, который вместе с обмоткой приклеивается к мешку.

Намотанная и прикрепленная таким образом обмотка мешка после изъятич из не

36 го разборной оправки полностью повторяст форму мешка при любых его конфигурациях, Оболочка 2 закреплена в резервуаре 1 так, что ее незакрепленные точки могут перемещаться только в плоскостях, перпен33 дикулярных центральной оси резервуара 1, этому же способству1от стенки резервуа.— ра 1, не позволяющие оболочке 2 значительно пр .гибаться под действием силы тяжести измеряемой жидкости при горизонталь ом положении резервуара 1.

Устройство работает следующим образом.

Е обмотке 5 подключают внешний генератор переменного синусоидального тока.

Ток от генератора, протекая по виткам обмотки 5, создает внутри резервуара 1 переменное магнитное поле. Ьектор индукции этого поля, как следует из теории электромагнитного поля, во всех точках внутренней полости резервуара одинаков цо вели-,@ чине и направлению и параллелен .центральной оси резервуара 1 .

Под действием этого поля в каждом ви. ке обмотки 6 наводится ЗДС, пропорциональная площади, охватываемой витком. В результате сложения всех ЗДС, наводимых в витках обмотки 6, на концах обмотки 6 по является суммарное напряжение Ц

При этом независимо от конфигурации оболочки 2 и связанной с ией обмотки 6 напряжение U @b х на концах обмотки 6 связано с объемом измеряемой жидкости 3 следующей простой зависимостью, выведенной автором изобретения:

Зых = " "вх (ви + г), (1) где 0 - напряжение на концах обмотки

9ЫХ

61

- коэффициент пропорционально1 сти, зависящий от коэффициента рассеяния обмотки 5 и ее импеданса;

„- напряжение, подаваемое на обмотку 5 от генератора;

Ч вЂ” внутренний объем оболочки 2, Вй равный объему измеряемой жидкости; — объем, занимаемый боковой

СТ, стенкой оболочки 2.

Однако при конечном числе витков обмотки

6 возникает ошибка измерения, которую с достаточной для практики точностью определяют по формуле

2 где 0 - искомая ошибка;

0 б- число витков обмотки 6.

Другой вариант работы устройства.

Генератор к обмотке 5 не подключают но все устройство помещают в равномерное электромагнитное поле, например поле ниэ кочастотных радиопомех, Это поле наводит напряжение как в обмотке 6, так и в обмотке 5. При этом, как нетрудно показать, объем измеряемой жидкости связан с наво+ димыми напряжениями следующей зависимостью.

U / +ч

ЗЬП ВН "ст

) раз где М ре3- внутренний объем резервуаре; и — число витков обмоток 6 и 5 бэ соответственно.

Формула изобретения

Устройство для измерения объема жидкости, содержащее твердостенный резервуар с гибкой;оболочкой внутри, заполненной измеряемой жидкостью, средства креплению оболочки к резервуару, жесткие стабилизирующие элементы, и преобразователь, о т.л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью обеспечения возможности измерения объема, нидкости в оболочках различных форм и получения линейной характеристики, преобразователь выполнен в виде двух электрических обмо гок, одна из которых жестко cas61 зана с резервуаром, а другая размещена на поверхности оболочки и прикреплена к ней во всех своих точках с возможностью повторения формы оболочки, Источники информации, принятые во вни мание при акспертизе:

1. Патент США No 3413347, кл. 74-149, 1966.

1119

2, Патент США М 3447 37 4, кл. «7 3-290, 1 968.

3. Патент США N. 3380098, кл, 73-304, 1965.

4, Патент США N 33 55948, кл. 73-149, 1967.

Составитель Б. Херсонский

Редактор И. Шубина Техред 3, Фанта Корректор M. Демчик

Заказ 3 145/35 Тираж 872 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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