Вибрационный плотномер

Вибрационный плотномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

Соев Сюветсиик

Социалист ичесиив

Респубяин

<и>960575 (6I ) Дополнительное к Ввт. саид-ву (22)Заявлено 25.03.81 (21) 32Я3925/ j8 25 (51)М. Кл.

5 018 9/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

3Ьвудврствеа4 кемвтат

СССР ав авлам взебретеввв и вармтк|

Опубликовано 23.09.82. бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25,09.82 (53) УДК 53.082. .22 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Жуков, А. Г. Мурашов, Ю. Г. Гусейнов и В. М.

Ярославский политехнический институт и Серпуховс производственное объединение автозаправочной тех (71) 3аявители . (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР ьУ (р)=аУ (Ц () (Р)= о(,„Е Ь4 (2f

ЬУ ()=с1 E <, (S)

Изобретение относится к измерительюй технике, в частности, к приборам для, точного измерения плотности н массовых расходов жидкостей и газов и может быть использовано в нимической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны вибрационные плотно меры, принцип действия которых основан на зависимости собственной частоты колебаний упругого элемента (трубки, оболочки или пластины) от плотности контактирующих с ним жидкости илн газа.

Недостаток этих плотномеров состоит в том, что частота колебаний резонатора, являющаяся выходным сигналом, зависит вв только от плотности среды, ю и от ее температуры, измекяющей модуль упругости и линейные размеры резонатора.

Известны также вибрационнйе плотно- щ меры, в которых компенсация температур-, ной погрешности оруществляется с помощью тер мочувствительного элемента, сигнал которого вычитается из сигнала

2 ! датчика плотности. Указанный элемент может быть выполнен в виде механичес кого резанатора, располагаемого в плотномере таким образом, чтобы его температура была равна температуре контролируемой среды (1.Ä и g2).

Принцип компенсации температурной погрешности при использовании таких элементов состоит в том, чтобы обеспечить равенство температурных приРащений частот колебаний датчика плот ности Ь jt (у) и термочувствительности элемента Dft(t) при изменении температуры среды на величину Dt, т.е. где Ф1, и cL - температурные коэффициенты частоты датчика и термочувствительного элемента, соответственно;

3 96057 — частота колебаний дат чика плотности, соответствующая текущему значению плотности 9 среды; S — частота колебаний термочувствительного эле.мента при.начальной температуре.

Как видно из выражений (2) и (3) выходной сигнал термочувствительного, элемента зависит только от изменения его температуры, тогда как темйературная погрешность датчика плотности зави- g5 сит от температуоы и от частоты т,е. от плотности среды. Поэтому в из-, вестных плотномерах частоту колебаний термочувствительного элемента при его начальной температуре подбирают такой, 2й чтобы обеспечивалось равенство (1) при некоторой начально плотности ро и только в этой точке достигается полная компенсация температурной погрешности датчика плотности. 25

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибрационный плотномер, содержащий два трубчатых вибродатчика с разнымы жесткостями. Вибродатчик с меньшей жесткостью имеет больший коэффициент преобразования, а вибродатчик с большей жесткостью за счет дополнительно установленной на нем постоянной массы имеет меньший коэффициент преобразования. Путем пере- З5 мещения дополнительной массы добиваются одинаковых частот колебаний трубок в начальной точке диапазона изме-. рения. Поскольку жидкость протекает через оба вибродатчика, то они имеют одина-0 ковую температуру и их температурные девиации частот вычитаются в блоке сравнения 333.

Недостатком известного плотномера

45 является то, что погрешность полностью компенсируется лишь в начальной точке шкалы, хотя внутри диапазона измерения она меньше, чем s известных устройствах.

Полная компенсация температурной по решносты измерения во всех точках шкалы недостижима потому, что чувствительности датчиков к плотности отличаются. Кроме того, уменьшение температурной поiрешни измерения s устрой 55 стве происходит за счет снижения общей чувствительности плотномера пожому, что в блоке сравнения вычитаются и полез5 4, ные сигналы вибродатчиков, зависящие от плотности.

Белью изобретения является увеличение точносты измерения плотности жидкостей или гам в путем полной компенсации температурной погрешности во всех точках шкалы.

Поставленная дель достигается тем, что в плотномер между температурно-частотным преобразователем и блоком срав нения введен умножитель, один вход которого соединен с выходом блока сравнения,, а второй - c,âûõîäîì темпера у турко-частотного преобразователя, при этом выходы умножителя и частотного датчика плотности подключены к входам блока сравнения.

На чертеже изображена схема вибраци онного плотномера.

Плотномер содержит вибрационный датчик 1 плотности, температурно-частотный преобразователь. 2, блок 3 сравнения, вторичный прибор 4 и умножитель 5.

Вибрационный плотномер работает следующим образом.

Сигнал с вибрационного датчика плотности подается на блок сравнения (например, смеситель). Одновременно выходной сигнал температурно-частотного пре» образователя (например, камертонного резонатора, находящегося в тепловом контакте с измеряемой средой, или термометра сопротивления с аналого-частотным преобразователем выходного сигнала) поступает на один вход умножителя (например, управляемого делителя частоты) и далее с выхода умножителя — на блок °, сравнения. С выхода блока сравнения результирующий сигнал подается на второй вход умножителя и вторичный прибор (например, цыфровой частотомер). При изменении температуры контролируемой среды на величину b4 возникает приращение частоты вибрационного датчика плотно« сти Ь | (р), определяемое выражением где y — частоты колебаний датчика в -.,0" (начальной точке диапазона ! измерения плотности Р р 9

A - постоянная датчика; Я - отклонение плотности от начального значения, измеряемое плотноме тром.

Одновременно изменяется выходной сигнал температурно-частотного преобразователя в соответствии с выражением

Вкбрационный плотномер, содержащий частотный датчик плотности, температурно-частотный преобразователь, блок срав пения. и вторичный прибор, о т л к ч ам m и и с я тем, что, с целью повьпценкя точностк, он дополнительно снабжен умножителем, один вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второМс выходом температурно-частотного преобразователя, при злом выходы умножителя блока и частотного датчика плотнос; ти подключены к входам блока сравнения, Источники информации, . принятые во внимание прк экспертизе

1. Патент Франции % 2086671, кл. 6 01N 1972.

2. ГЕ ВоУФРМ C. Ре2л огепс2э ег„ рсог ЭОго!-.дфег1е еРо1 ." Autprng

Составитель В. Крутин

Техред Л,Пекарь Корректор. Е. Рошко рвлвитор П. Филилловв

Заказ 7250/47 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 9605 (3). @ля устранения температурной погрешности, возникающей при изменении плотности на величину bp от начального значения, выходной сигнал частотновременного преобразователя умножается на масштабный коэффициент К, равный к =ф

В блоке сравнения происходит вычита- t0 ние частот . температурно-частотного пре- образователя, умноженной на масштаб» ный коэффициент К, из частоты вибрационного датчика плотности. Результат измерения, получаемый на выходе блока 15 сравнения, пропорционален только плотности Контролируемой среды. Этот сигнал используется для управленкя масштабным коэффициентом и регистрируется вторичным пркбором. 10

Использование нового элемента - умноЧ . жителя, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, повы- . шает точность измерения плотностк, по сравнению с известными устройствами, так как беэ потерь обшей чувствительности схемы значительно уменьшаются погрешности измерения, вызванные изме75 6 пениями температуры контролируемой среды.

Формула изобретений!

3. Авторское свидетельство СССР

Ж 269 546, кл, С, 0 1 М 9/10,,1965.