Весовой плотномер

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промьшленности. Цель изобретения - повьппение надежности и расширение функциональных возможностей. Чувствительный элемент (ЧЭ) плотномера установлен на шарнире и преобразователе.- Над ЧЭ установлен подводящий патрубок. ЧЭ выполнен в виде открытой емкости, форма которой обеспечивает изменение положения проекции центра тяжести на плоскость точек опоры ЧЭ относительно точки соединения с шарниром. Шарнир обеспечивает опрокидывание ЧЭ. j 1 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН

41 A i (19) (И) (51)4 G 01 N 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3827267/22-25 (22) 18.12,84 (46) 30.09.86. Бюл. h 36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) В.Н. Платонов, В.Г. Яхин, И.Н.Гуров, И.Ш. Шапиев и Г.А. Корьгтин (53) 532.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(501338, кл. G 01 N 9/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР.

Ф 1075117, кл. G .01 N 9/03, 1982. (54) ВЕСОВОЙ ПЛОТНОМЕР (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Чувствительный элемент (ЧЭ) плотномера установлен на шарнире и преобразователе.- Над ЧЭ установлен подводящий патрубок. ЧЭ выполнен в виде открытой емкости, форма которой обеспечивает изменение положения проекции центра тяжести на плоскость точек опоры ЧЭ относительно точки соединения с шарниром. Шарнир обеспечивает опрокидывание ЧЭ. Я

1 ил.

126074 <

Изобретение о носится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промышленности. 5

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведен весовой плотномер, общий вид.

Весовой плотномер содержит чувствительный патрубок 1, чувствительный элемент -2, рычаг 3, силоизмерительный датчик с электромагнитным захватом 4, преобразователь 5, вспомогательную емкость 6, шарнир 7.

Чувствительный элемент 2, имеющий форму наклонной призмы 3, закреплен на шарнире 7 и может поворачиваться вокруг двух осей, проходящих через шарнир. На вещество, находящееся в чувствительном элементе, действует < сила тяжести mg которая сообщает вращающий момент М, =тля.а и М

= mg b вокруг точки О, в которой шарнирно закреплен чувствительный элемент. От опрокидываниячувствитель ный элемент удерживается силоизмерительным датчиком с электромагнитным захватом 4 за рычаг 13, жестко .а 30 связанный с чувствительным элементом. Момент удержания И =Р Р, где

F — сила удержания электромагнита регулируется по величине изменения силы тока, протекающего через электромагнит; f — плечо силы F

При выключении электромагнита чувствительный элемент опрокидывается, освобождаясь от содержимого. То же самое происходит и при соотношении 4п

М,> М „. От поворота в другой плоскости чувствительный элемент удерживается датчиком силы, который сообщает чувствительному элементу момент М4 = Fä с, где Fy — сила, дей- 45 ствующая со стороны датчика на чувствительный элемент и удерживающий его от поворота; с — плечо силы Р относительно точки О.

При одинаковых опрокидывающих мо- . 50 ментах М < вещество большей плотности будет иметь большую массу. Показатель массы вещества в чувствительном элементе — момент М, величина которого изменяется только с измене- 55 нием массы, тогда как величина М зависит от массы вещества в чувствительном элементе и от его объема.

Ведь по мере изменения объема изменяется уровень и положение центра масс (ЦМ), а следовательно, и плечо силы (mg) — а.

Весовой плотномер работает следующим образом. . Из патрубка 1 контролируемое вещество попадает в чувствительный элемент 2, который в положении 1 удерживается силоизмерительным датчпком с электромагнитным захватом 4 эа рычаг

3, жестко соединенный с чувствительным элементом. В другой плоскости преобразователь 5 удерживает чувствительный элемент от наклона силой F

По мере наполнения емкости увеличивается масса вещества и растет сила

mg, а следовательно, и момент М< в плоскости ZOX. Момент М, в этой плоскости растет еще и эа счет смещения центра масс (ЦМ) и увеличения плеча а. Противодействует опрокидыванию чувствительного элемента силоизмерительный датчик с электромагнитным захватом 4, действуя на емкость моментом M = F, f. По достижении заданного предела значения силы F электромагнитный захват датчика 4 обесточивается и емкость опрокидывается. К этому моменту преобразователь 5 выдает сигнал, пропорциональный плотности вещества в чувствительном элементе.

Ведь в плоскости момент силы то растет только за счет увеличения массы вещества при наполнении, Плечо же силы тяжести Ь остается неизменным. Поэтому, исходя из уравнения

mg b — Р с = О

t (F ) (с) ьТ т.е. mg -F, так как с=сопз, b=const

При наполнении чувствительного элемента веществом большей плотности опрокидывание должно произойти при более низком уровне вещества в емкости, следовательно, в этом случае плечо а будет меньше, а значит mg больше, что и покажет величина сигнала на выходе преобразователя 5.

После опрокидывания чувствительного элемента под патрубок 1 встает емкость 6, при наполнении которой происходит обратный поворот чувствительного элемента и фиксирование его ис-,-. ходного положения электромагнитным захватом датчика 4 sa рычаг 3. После чего процесс повторяется.

1260741

Составитель В. Ксензов

Техред Л.Олейник

Корректор E. Сирохман

Редактор М. Товтин

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5218/39

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изложенный выше пример геометри :.ской формы чувствительного элемента (емкости) не исчерпывает всех случаев применения изобретения, а является лишь его иллюстрацией. На практике 5 могут быть использованы и другие варианты формы чувствительного элемента без нарушения основной идеи технического решения, при подъеме уровня вещества в чувствительном элемен- 10 те плечо центра масс относительно закрепленной точки меняется.

Формула и з о б р е т е н и я

Весовой плотномер, содержащий чувствительный элемент, установленный на 15 шарнир и преобразователь, и подводящий патрубок, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, чувствительный элемент выполнен в виде открьггой емкости, форма которой обеспечивает изменение положения проекции центра тяжести на плоскость точек опоры чувствительного элемента относительно точки соединения с шарниром, обеспечивающим опрокидывание чувствительного элемента, причем подводящий патрубок установлен над чувчтвительньм элементом.