SU771513A2 - Датчик плотности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а более конкретно к устройствам дл  измерени  физических параметров жидкостей, и может быть применено дл  измерени  плотности од нофазных или сплошности двухфазных потоков. Известно устройство по основному авт.св. № 573067 дл  измерени  плотности или сплошности потоков жидкостей i, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде отрезка горизонтального трубопровода, расположенного в камере, заполненной демп фирующей жидкостью, соединенного с магистральным трубопроводом эластичными манжетами в одну линию, подвижно закрепленного со стороны входа по тока на горизонтальной оси трубопровода . Со стороны выхода потока на конце чувствительного элемента шарни ко закреплено кольцо, жестко св занное с указателем положени  и шарнирно св занное с демпфером. В средней точке чувствительный элемент прикреп лен к т ге, выполненной в виде двух соосных стержней, шарнирно соединенных в диаметрально противоположных точках в вертикальной плоскости с чувствительным элементом и жестко соединенных с сильфонами, встрсенны-, ми в корпус камеры. Верхний стержень т ги, выход щий за пределы камеры, шарнирно св зан с рычагом противовеса и системой измерени  веса и регулировани  положени  чувствительного элемента. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени  в случа х, когда частота изменени  измер емого параметра потока (плотности или сплошности) близка к собственной частоте измерительной системы Цель изобретени  - повышение точности измерени . Эта цель достигаетс  тем, что к рычагу противовеса шарнирно присоединены два сильфона, расположенных в вертикальной плоскости симметрично по отношению к рычагу противовеса, причём внутренние полости сильфонов сообщены с источником давлени . На чертеже показана функциональна  схема устройства. Внутри камеры 1 на шарнирной оси 2 со стороны входа потока подвижно закреплен чувствительный элемент 3, соединенный с магистральным трубопроводом 4 эластичными манжетами.5. На .конце чувствительного элемента шарнир

НО закреплено кольцо б с прикрепленными к нему указателем положени  7 и демпфером 8. В средней точке чувствительный элемент при помощи кольца 9 шарнирно соединен с т гами 10 и 11, жестко св занными с герметичными донышками сильфонов 12 и 13. Верхн   т га 11 за пределами камеры 1 шарнирно соединена с рычагом 14 противовеса 15 и имеет площадку 16 дл  размещени  образцовых мер веса. Конец рычага 14 противовеса 15 шарнирно соединен при помощи т г 17 и 18 с герметичными донышками сильфонов 19 и 20, расположенными в вертикальной плоскости симметрично по отношению к рычагу 14. С противоположных сторон сильфоны 19 и 20 жестко закреплены на опорах 21 и 22, св занных с корпусом камеры 1. Внутренние полости сильфонов 19 и 20 при помощи трубок 23 и 24 соединены с внешним источником регулируемого давлени  газа, например баллоном (не показан). При помощи резьбовой муфты 25 с левой и правой резьбой т га 11 соединена со стержнем 26, прикрепленным к измерительному плечу рычажной системы электросилового преобразовател  27, например , типа ИУР-Э2.

Электросиловой преобразователь 27 содержит нуль-индикатор-дифференциальный трансформатор 28 с подвижным сердечником 29, силовой орган, состо щий из подвижной катушки 30 и посто нного магнита 31,и корректор нул  32

Регистрирующа  цепь измерител  состоит из электронного усилител  33 измерительного усилител  34, например , типа И-37 и регистрирующего самопишущего прибора 35, например, типа Н-37.

В верхних точках камеры 1 имеютс  воздушники 36, в нижней точке - вентиль 37, соединенный трубопроводом 38 с магистральным трубопроводом 4.

Устройство работает следующим образе .

При подготовке к измерени м камеру 1 заполн ют демпфирующей жидкостью например водой, через вентиль 37. Дл  этого открывают воздушники 36. Прокачивают через магистральный трубопровод 4 и чувствительный элемент 3 поток жидкости с известной плотностью и переменным расходом и при помощи резьбовой муфты 25 выставл ют чувствительный элемент 3 в положение, при котором показани  регистрирующего прибора 35 не завис т от изменени  расхода потока. Стабильность этого положени  в процессе измерени  контролируют при помощи указател  положени  7.

В зависимости от условий предсто  щей работы устанавливают противовес 15 в положение, при котором компенсируют вес только конструктивных элементов чувствительного элемента 3

или вес этих элементов и определенно части жидкости, протекающей через чувствительный элемент. Нуль регистрирующего прибора 35 устанавливают при помощи корректора нул  32.

При изменении плотности однофазного или - сплошности двухфазного потока жидкости чувствительный элемент 3 отклон етс  от своего начального положени , в результате чего возникает незначительное перемещение рычаной системы электросилового преобразовател  27 и св занного с ней сердечника 29 дифференциального трансформатора 28.

Дифференциальный трансформатор 28 преобразует это перемещение в управл ющий сигнал переменного тока, поступающий на вход электронного усилител  33. Выходной сигнал усилител  3 в виде посто нного тока поступает в обмотку подвижной катушки 30 силового органа и одновременно в последовательно соединенные с ней измерительный усилитель 34 и регистрирующий прибор 35, шкала которого отградуирована в единицах плотности или сплошности.

В электросиловом преобразователе 27 взаимодействие посто нного магнита 31 с магнитным полем, создаваемым током, протекающим по обмотке подвижной катушки 30, создает пропорциональное этому току усилие. Усилие силового органа уравновешивает через рычажную систему электросилового преобразовател  27 входное усилие, возникающее вследствие изменени  плотности или сплошности потока, и возвращает чувствительный элемент 3 в начальное положение.

В процессе измерени  в камере 1 поддерживаетс  давление, равное давлению в магистральном трубопроводе на выходе из чувствительного элемента . Передача импульсов давлени  осуществл етс  по трубопроводу 38 при открытом вентиле 37 или с помощью подход щего регул тора давлени .

Сильфоны 12 и 13, имеющие равные эффективные площади поперечного сечени  и жестко св занные между собой при помощи т г 10, 11 и кольца 9, взаимно компенсируют действующие на них усили , возникающие при изменени давлени  в камере 1.

Резкие колебани  чувствительного элемента сглаживаютс  демпфером 8.

В тех случа х, когда амплитуда колебаний (пульсаций) выходного сигнала в процессе измерени  плотности однофазного или сплошности двухфазного потока жидкости резко возрастает , иными словами, увеличиваетс  размах колебаний, стрелки регистрирующего самопишущего прибора 28, устанавливают причину этих колебаний. Они могут быть следствием как значительных изменений величины измер е

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Датчик плотности по авт.св. №573067, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, к рычагу противовеса шарнирно присоединены два сильфона, расположенных вертикально и симметрично относительно рычага, при этом внутренние полости сильфонов сообще-. ны с источником давления.