Прибор для определения плотности жидких и газообразных сред

Прибор для определения плотности жидких и газообразных сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сецналистичесиих

Республик

«ii653542 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9479990 (22) Заявлено 050377 (21) 2460182/18-25 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпубликоваио 250379.Бюллетень №11

Дата опубликования описания 250379. (51) М. Кл.

G 01 N 9/00

Государстненный комитет

СССР по делаи изооретений н открыта и (53) УДК 532.14 (088. 8) p2) A <Ð изобретения

Ю. Д. Хаютин

p3) ЗаяВИТЕЛЬ Одесский технологический институт холодильной промышленности (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Изобретение относится к приборам для исследования физических характеристик жидких и газовых сред.

Из основного авт.св. 9 479990 известен прибор для определения плотности жидких и газовых сред, состоящий из крутильного маятника, система возбуждения и поддержания незатухающих колебаний и измерителя периода колебаний маятника. Маятник выполнен в виде тонкостенного тороида, снабженного радиальными перегородками и ,спирально свернутыми трубками подво;да испытуемой среды. Крутильные коле.бания маятника обеспечиваются двумя 1о

:жестко закрепленными упругими элементами.

При исследовании жидкостей масса ,маятника существенно изменяется, что .

:вызывает одинаковые по абсолютной величине, но противоположные по знаку .для верхнего и нижнего элементов приращения натяжения последних. Как следствие,.меняется крутильная жесткость, т.е. постоянная прибора. Полная компенсация возможна только при абсолютной идентичности упругих элементов, трудно достижимой на практике.

Кроме того, жесткое закрепление обладает по крайней мере двумя недо- оО статками. При монтаже прибора трудно точно проконтролировать начальное натяжение упругих элементов, температурные деформации конструкции приводят к изменению натяжения упругих элементов, но уже одного знака. Эти изменения вызывают перенапряжения s материале упругих элементов, что снижает точность измерений и может привести к сокращению срока службы прибора.

Целью изобретения является повышение точности измерения, Это достигается тем, что упругие элементы выполнены в виде растяжек с различными крутильными жесткостями, при этом одна из них снабжена рычажным натяжным устройством с грузом.

На чертеже показана схема прибора, вид сбоку.

Крутильный маятник 1 подвешен на двух растяжках жесткой 2 и вспомогательной 3. Натяжение элементов осуществляется грузом 4 с помощью рычага

5, который связан с жестким элементом

2. Рычаг 5 может поворачиваться вокруг неподвижной горизонтальной оси 6.

Жесткая 2 и вспомогательная 3 растяжки представляют собой тонкие стержни, работающие на кручение и растяже3 6535 ние и выполнены,с максимально возможным различием крутильной жесткости.

Основной упругий момент создается растяжкой 2, натяжение которой, строго постоянно, определяется грузом 4 и не зависит от плотности исследуемого вещества и температуры. Элемент 2 paGo- 5 тает в основном на кручение и должен обеспечиФь максимальную стабильность упругого момента. Это достигается подбором материала, формы поперечного сечения стержня и ограничением макси- 10 мальных механических напряжений, возникающих в упругом элементе во время работы.

Как известно, наилучшим материалом является кобальтникельхромовый сплав д5 типа К4ОНХМВ, обладающий наименьшим упругим последействием и наибольшими допускаемыми напряжениями, а максимальной стабильностью обладают стержни прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 10:30, изготовленные путем плющения проволоки.

Чтобы обеспечить максимальнб возможное различие крутильной жесткости растяжек 2 и 3, растяжка 2 должна .иметь наибольшую величину упругого момента, достижимую в данной конкретной конструкции прибора. Максимальная величина крутильной жесткости растяжки 2 определяется наименьшей величиной периода колебаний, допусти- З0 мой по условиям точности измерений.

Вспомогательная растяжка 3 фиксирует ось колебательной системы в вертикальном,положении. Натяжение этой растяжки зависит от массы маятника. 35

Оно максимально при пустой камере и уменьшается с ростом плотности испытуемой среды. Вариации натяжения приводят к изменению крутильной жесткости растяжки 3, а значит и суммарного 40 упругого .момента колебательной системы, который сводится к минимуму путем уменьшения крутильной жесткости вспомогательной растяжки 3.

42 4

Растяжка 3 работает в основном на растяжение. Площадь ее поперечного сечени я определяется силой нат яжения от груза 4 и произвольно меняться не может. Поэтому уменьшение крутильной жесткости растяжки 3 достигается увеличением ее длины, что, в свою очередь, приводит к увеличению габаритов прибора.

Это ставит предел в различиях упругих свойств жесткой и вспомогательной растяжек. (Практически достаточно просто реализуется пятидесятикратное различие в упругих моментах растяжек 2 и 3).

В данной конструкции изменение плотности исследуемого вещества мало влияет на суммарный упругий момент.

Это влияние целиком определяется малой по абсолютной величине составляющей — изменением крутильной жесткости вспомогательного элемента — и учитывается в виде поправки. Одновременно полностью исключаются все недостатки жесткого закрепления упругих элементов.

Испытания прибора показали, что точность измерения возросла по сравнению с известной конструкцией в 2-2,5 раза. Поправка на изменение суммарного упругого момента при изменениях плотности от нуля (вакуумированная камера) до 1,б г/смз не превышала 0,05% °

Формула изобретения

Прибор для определения плотности жидких и газообразных сред по авт. св. 9479990, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, упругие элементы выполнены в виде растяжек различными крутильными жесткостями, при этом одна из них снабжена рычажным натяжным устройством с грузом.

ЦНИИПИ Заказ 1281/32

Тираж 1089 Подписное филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4