Поплавковый поворотный плотномер

Поплавковый поворотный плотномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Севетсннм

Сециавистичесиик

Республик

-Ж

t.

Ф - Ю " (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 09.1176 (2I) 2419869/18-25 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет— (51) М. Кл.

01 К 9/00

Государственный комитет ссСР по делам изобретений и открытий (53) УДК 532.14 (088. 8) Опубликовано 05.0279Бюллетень № 5 дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

Н.Н..Голубев, Н.Н.Жихорева, В.В.Эайцев и В.М.Конин (71) Заявитель (54) ПОПЛАВКОВЫЙ IIOBOPOTHbIA IIJIOTHOMEP

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено, например, для измерения плотности авиационных топлив.

Известны и применяются поворот.ные погруженные поплавковые плотномеры со смещенным относительно центра выталкивающей силы центром тяжести подвижной части. В подобных плотномерах подвижная часть приводится в равновесие при каждом значении плотности контролируемой жидкости за счет уравнивания вращательных моментов от силы тяжести и подъемной силы, так как точки приложения этих сйл не совпадают $1), $2$ .

Недостаток подобных плотномеров — . эависимость показаний от отклонений датчика от Рвертикали и от угловых ускорений, что не позволяет использовать такие плотномеры на подвижном объекте.

Известны плотномеры, в которых указанный Выше недостаток устранен путем использования двух поплавковых датчиков, аналогичных известным, соединенных дифференциально: либо механически, либо электрически (3) .

Наиболее близким по технической сущности является поплавковый riosoРотный плотномер, содержащий два, расположенных на осях вращения, поплавка, уравновешенных грузами, зубчатую передачу, состоящую из двух о шестерен и двухсторонней зубчатой рейки, якорь электрического преобразова-.еля и линейного перемещения в электрический сигнал и линейный дифференциальный трансформатор,отгра-

10 дуированный в единицах плотности (41 .

В известном плотномере поплавковый поворотный узел с уравновешивающими грузами погружается в контролируемую жидкость, при этом узлы могут ® поворачиваться каждый вокруг своей оси, причем эти оси параллельны между собой.

Для сцепления во вращении двух поворотных поплавковых узлов предусмотрена зубчатая передача, состоящая иэ двух шестерен и зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с каждой из шестерен. Эта зубчатая передача

Обеспечивает равные повороты в разные стороны обоих узлов и симметричное положение обоих узлов относительно плоскости симметрии рейки. Линейное перемещение зубчатой рейки, измеряемое с помощью линейного дифференциального трансформатора, является

646221 мерой плотности контрблируемой жидкости

Недостатками этого плотномера являются большая инструментальная ,погрешность, вызванная погрешностью измерения массы индивидуальных уравновешивающих грузов при подгонке плавучести обоих поплавков; сложность процесса настройки, обусловленная необходимостью уравновешивания каждого из механических узлов в отдель ности своим противовесом с последующим уравновешиванием механической подвижной системы в целом.

Кроме того, значительны вес и габариты плотномера, обусловленные наличием индивидуальных уравновеши- t5 вающих грузов для каждого поплавка и установочных стержней.

Цель предлагаемого изобретения—

IloBMIIE íHå точности измерений, упрощение процесса настройки, а также з0 уменьшение веса и габаритов плотномера.

Она достигается тем, что зубчатая передача размещена относительно оси вращения каждого поплавка по одну сторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейке в месте ее зацепления с шестернями, соответствующем номинальному значению плотности контролируемой жидкости.„

Зависимость между плотностью контролируемой жидкости и углом отклонения каждого механического узла от плоскости симметрии зубчатой рейки для предлагаемого плотномера выражается формулой

r M+2h 9 si 6

ve4 2h V в п З где p — плотность кбнтролируемой жидкости; 40 — средний радиус шестерен;

" — масса рейки вместе с закрепленным на ней уравновешивающим грузом; и

h — удаление центра тяжести поп- 45 лавка от своей оси вращения;

М вЂ” масса поплавка;

3 — угол отклонения механического узла от плоскости симметрии зубчатой рейки

% — объем рейки с грузом Ч вЂ” объем поплавка, .Иначе эту формулу можно записать и (.М-p9f

Э ОРС&!Л

2h pV- М

С учетом того, что М « Ч, формула

Йрймет B H+

Я -p%

Запсь п- —, ®

2Ю(р

Обозначим И . ФФ

ЬЯ ЗИМ

Получим

С

3 "a C9i 0 — - D

Р т.е. каждому значению плотности Р соответствует определенная величина углами.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого поплавкового поворотного плотномера, Предлагаемый поплавковый поворотный плотномер содержит корпус 1,в котором размещены два поворотных поплав ковых узла 2,каждый из которых состоит из поплавка 3 и стержня 4.Поворотные поплавковые узлы 2 жестко закреплены на осях 5 и 6, связанных с помощью зубчатой передачи, состоящее из шестерен 7 и 8 и двухсторонней рейки 9, На зубчатой рейке 9 укреплен уравновешивающий груз 10 и якорь 11 электрического преобразователя 12 линейного перемещения. Преобразователь 12 размещен в герметизированной полости и соединен с линейным дифференциальным трансформатором 13,отградуированным в единицах плотности.

Плотномер имеет крышку 14 с отверстиями для заполнения внутренней полости контролируемой жидкостью.

Работа предлагаемого плотномера происходит следующим образом.

Поворотные поплавковые узлы 2 занимают угловое положение относительно плоскости симметрии зубчатой рейки 9, соответствующее текущему значению плотности и определяющее положение зубчатой рейки 9, которое с помощью преобразователя 12 передается на показывающий прибор 13.

Изменение плотности контролируемой жидкости вызывает изменение углового положения поворотных поплавковых узлов, а следовательно, и линейное перемещение зубчатой рейки 9, которое фиксируется показывающим прибором 13.

При проведении настройки плотномера достаточно при номинальном значении измеряемой плотности жидкости выбрать соответствующую массу груза

10, при этом поскольку груз 10 -является общим для узлов 2, исключается инструментальная погрешность, имевшая место при подборе двух уравновешивающих грузов в известном устройстве. Установка груза 10 в месте зацепления шестерен 7 и 8 с рейкой

9 при номинальном значении измеряемой плотности позволяет уменьшить погрешность от сил трения при боковых ускорениях при номинальном значении плотности за счет уменьшения момента сил, пропорционального расстоянию от груза до места зацепления шеСтерен 7 и 8 с рейкой 9.

Таким образом, настройка каждого поворотного поплавкового узла на

6462?1

Формула изобретения

Составитель А.Журавлева

Редактор Б.Павлов Техред С. Мигай Корректор Н. Тупица

Заказ 102/33 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãopîä, ул. Проектная, 4 номинальной плотности контролируемой жидкости производится одним и тем же уравновешивающим грузом, укрепленйым на зубчатой рейке, что значительно упрощает процесс настройки, а также уменьшает инструментальную погрешность плотномера. ИсклЮчение иэ конструкции плотномера стержней с грузами для каждого механического узла позволяет уменьшить вес и габаритные размеры предлагаемого плотномера по сравнению с известным. о

Поплавковый поворотный плотномер, 15 содержащий два, расположенных на осях вращения„ поплавка, уравновешенных грузами, зубчатую передачу, состоящую из двух шестерен и двухсторонней зубчатой рейки, якорь электрического преобразователя линейного перемещения в электрический сигнал и линейный дифференциальный трансформатор,отградуированный в единицах плотности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, упрощения процесса настройки, уменьшения веса и габаритов плотномера, зубчатая рейка размещена относительно оси вращения каждого поплавка по одну сторону с поплавком, а уравновешивающий груз укреплен на зубчатой рейке в месте ее зацепления с шестернями, соответствующем номинальному значению плотности контролируемой жидкости, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 389438, кл. g 01 К. 9/16, 29.11.71.

2. Петров И.К. Новый метод измерения плотности различных жидкостей и растворов, Приборостроение, 1964. Р 5, с. 6 — Й.

3. Авторское свидетельство СССР

9 352193, кл. g 01 Ц 5/16, 15.03.71.

4. Патент Франции Р 1439256, кл.(01 Я 9/00, 12.04.66.