Весовой плотномер

Весовой плотномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ссиоэ Саевтскик

Сециалистичеааии

Республик

О П И Л Н И Е „„785685

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 150179 21 j 2713735/18-25 (51) М. Кл.

G 01 и 9/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственнмй яоинтеr

СССР яо делам нзобретений н отвритнв

Опублико .аио 07.1230. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07,1280 (53) УДК 532.14 (088.85 (72) Авторы изобретения

В.р Ñoðoêèí, С.С.Боков, А.М.Вишневский и,A.À.Ôåäîðîí (71) Заявитель (54) ВЕСОВОЙ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относится к приборам для измерения плотности, например, нефтехимических топлив.

Известен весовой плотномер, содержащий Ч-образную трубку с измеряемой средой, механический весовой компенсатор, измерительный преобразователь, где измерение плотности жидкости осуществляется посредством взвешивания Ч-образной трубки с протекающей через нее жидкостью jl), Недостатком известного плотноме-, ра является низкая точность ввиду незначительных соотношений между мас-1 э сами трубки и измеряемой жидкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является весовой плотномер, содержащий сосуд с трубками подвода и отвода 20 протекающей жидкости, весоизмерительный узел, выполненный в виде блока с присоединенными к нему с помощью троса противовесом и пружиной, а для измерения угла поворота блока — индуктивный преобразователь и электронную схему с электроприводом (21 .

Недостатком известного плотномера являются низкие динамическая 30 характеристика и точность измерений сосуда с контролируемой средой.

Целью изобретения является повышение точности взвешивания сосуда с протекающей по нему контролируемой средой.

Поставленная цель достигается тем, что весоизмерительный узел выполнен в виде квадранта с противовесом, одно плечо которого связано с сосудом через упругий шарнир и имеет груэоприемную площадку с диапазонными грузами, а другое плечо снабжено кодовОЙ линейкой с угловой прорезью, причем по одну сторону кодсзой линейки расположен источник света.и узел сканирования, выполненний в виде светолучевого магнитоэлектрического вибратора, связанного со сканирукщим генератором, а по другую сторону размещен фотопреобразователь, выход которого подключен к блоку управления, один выход которого связан с регистратором временного интервала, а другой со сканирунядим генератором, а также тем, что подводящая и отводящая трубки размещены в одной горизонтальной плоскости, прямолинейны от заделки их в корпусе до верхней части сосу785685 ловой прорезью 15 на угол d по отношению к щелевой диафрагме 25. Угловая прорезь 15 выполнснна так, что определенному углу,: поворота квадранта 11 и прот..-овеса 12 соответствует одно определенное расстояние между началом первой и второй щели вдоль линии, параллельной оси прорези шелевой диафрагмы 25, расстояние между осями щелей угловой прорези 11 измеряется и преобразуется во времен © ной интервал, пропорциональный расстоянию между началом первой н второй прорезей. да, где они скреплены между собой, образуя плоскую раму.

На фиг. 1 дана структурная схема весового плотномера; на фиг.2 — принципиальная схема отсчетного устройства, на фиг. 3 — электрическая схема.

Основными узлами весового плотномера являются сосуд 1 с системой подвеса, фотопреобразователь 16, сканирующий генератор 17, блок управления 18 и регистратор временных интервалов 19.

Сосуд 1 с контролируемой средой снабжен подводящей 2 и отводящей 3 трубками, скрепленными стяжкой 4, и жестко связан с упругим шарниром 1$

7 и грузоприемной площадкой 8, на которую накладывают диапаэонные грузы 9. Через стальную гибкую ленту

10 сосуд подвешен к одному иэ плеч квадранта 11, жестко связанным с Я противовесом 12 и подвешенным на гибкой стальной ленте 13 к корпусу 6 прибора. С другим плечом квадранта жестко соединена кодовая линейка 14, имеющая угловую прорезь 15. 33

Фотопреобразователь, изображенный на фиг. 2, состоит иэ осветительной лампы 20, конденсатора 21 и диафрагмы 22, которые образуют и формируют луч света на зеркало светолучевого магнитоэлектрического вибратора 23, расположенного между полюсами постоянного магнита 24. Отраженньэ3 от зеркала луч проходит щелевую диафрагму 25 и подает на кодовую линейку, где последовательно проходит через две щели угловой прорези 15 и попадает в объектив 26, фиксирующий его на светочувствительную поверхность фотоприемника 27, электрически связанного с выходом блока управления 18. 40

Блок управлени (фиг. 3) содержит формирователь входного сигнала 28, триггер-формирователь команд 29, регистратор временных интервалов 19 и тактовый генератор 30, управляющий работой сканирующего генератора 17, ключ 31 обратного хода и подтверждающий команду "Стоп" триггер-формирователь команд 29.

Весовой плотномер работает следующим образом.

Сосуд 1 наполняют контролируемой жидкостью 5, причем по трубкам 2 и 3 обеспечивается ее непрерывный проток.

В зависимости от величины плотности жидкости на весоиэмерительную систему действует усилие, которое через стальную гибкую ленту 10 действует на малое плечо квадранта 11, поворачивая его совместно с противовесом

12 на определенный угол d. до дости- Щ жения равновесия. . Измерение угла d. происходит следующим образом. При повороте квадранта 11 поворачивается и жестко связанная с ним кодовая линейка 14 с уг- gy

Измерение временного интервала осуществляется следующим образом.

Световой поток, созданный лампой 20 и сформированный конденсатором 21 и диафрагмой 2?, попадает на зеркало светолучевого магнитоэлектрического вибратора 23,расположенного между полюсами постоянного магнита 24.3а счет взаимодействия магнитного поля, создаваемого при прохождении переменного тока по обмотке вибратора 23, с магнитным полем постоянного магнита 24 зеркало вибратора будет поворачиваться с угловой скоростью, прямопропорциональной скорости изменения напряжения сканирующего: генератора 17.Отраженный от зеркала вибратора 23 луч через щелевую диафрагму 25 попадает на кодовую линейку 14 и после прохождения через две щели угловой прорези 15 попадает в объектив 26, который фокусирует его на светочувствительную поверхность фотоприемника 27. Фотоприемник 27 превращает световые импульсы в электрические сигналы, которые поступают на вход формирователя 28 блока управления 18, с выхода которого два П-образных импульса, образованные при прямом ходе луча через первую и вторую щели кодовой линейки, поступают на вход триггера-формирователя команд 29,формирующего последовательно импульсы "Старт" и "Стоп" для регистратора временных интервалов 19, Импульс с тактового генератора

30, поступая на вход сканирующего генератора 17, возвращает луч в исходное положение и открывает ключ

31, блокирующий выход формирователя

28. При этом пара импульсов, образованная формирователем 27 на выходе формирователя 28 при обратном ходе луча на вход триггера-формирователя команд 29 не поступит. Импульс тактового генератора 30 подтвердит состояние ™Стоп" триггера-формирователя 29.

Через время, равное длительности импульса тактового генератора 30, сканирующий генератор 17 снова начнет цикл прямого хода луча.

785685

Расчет величины плотности контролируемой жидкости осуществляется по формуле: ги м=го "иъм где а — начальная плотность, со о ответствующая исходной

5 настройке плотномера; С вЂ” время между си гнал ами нэм

"Старт" н "Стоп", измеряемое регистратором временных интервалов 19;

К вЂ” коэ ффкци ент пропорцион альности, получаемий прн градуировании плотномера.

Величину начальной плотности р, определяют, заполнив сосуд 1 жидкостью с плотностью, соответствую- 1$ щей ни нему пределу диапазона из— мерения плотномера, а с помощью диапазонных грузов 9 устанавливают нулевой угол отклонения противовеса

12 и кодовой линейки 14. 20

В процессе работы плотномера за счет изменения массы диапазонных грузов 9 и подбора массы противовеса 12 можно изменять пределы измерения, что определяет высокую точность измерения в широком диапазоне.

Для обеспечения минимальной жесткости по вертикальной оси сосуда 1, исключения влияния давления на показания плотномера посредством подводящей и отводящей трубок 2 и 3, выпол ненных прямолинейными на участке между креплением к корпусу 6 и стяжкой 4 °

Применение диапазонных грузов и оптимальной массы противовеса позволяет наиболее полно использовать высокую чувствительность фотооптического преобразователя угла поворота квадранта, и, следовательно, расширить диапазон работы плотномера при сохранении высокой точности измерений.

Формула изобретения

1. Весовой плотномер, содержащий сосуд с трубками подвода и отвода контролируемой среды, весоизмерительный узел и отсчетное устройство, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измерений, весоизмерительный узел выполнен в виде квадратного механизма, одно плечо которого связано с сосудом через упругий шар- нир и имеет груэоприемиую площадку с диапаэонными грузами, а другое плечо снабжено кодовой линейкой с угловой прорезью, причем по одну сторону кодовой линейки расположен источник света и узел сканирования, выполненный в виде светолучевого магнитоэлектрического вибратора, связанного со сканирукщим генератором, а по другую сторону размещен фотопреобразователь, выход которого подключен к блоку управления, один выход которого связан с регистратором времечного интервала, а другой со сканирующим генератором.

2. Плотномер по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что подводящая и отводящая трубки размещены в одной горизонтальной плоскости, прямолинейны от заделки их в корпусе до верхней части сосуда, где оии скреплены между собой, образуя плоскую раму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3. 345. 881, кл. G 03 и 9/00, опублик. 1974, 2. "й и системы управления".

1975, 9 2, N., "Машиностроение" (прототип) .

Старв

Составитель В.Ермаков

Редактор Н.Ахмедова Техред М.Петко Корректор С. омак

Заказ 8830/44 Тираж 10 19 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 филиал ППП"Патент",r.Óæroðoä,ул.Проектная,4