Электромеханический плотномер для жидких сред

 

270324

ОПИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C0I09 Советских

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42l, 1/02

Заявлено 19.Х11.1967 (№ 1203936/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.Ч.1970. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 10.Ч111.1970

МПК G 01п

УДК 532.14(088.8) Комитет ло лелам изобретений и открытий лри Совете Министров сссР

Авторы изобретения

М. М. Маловичко, П. П. Лавренов, М. Ф. Ткаченко, A. А. Черцов и А. С. Хухряков

Томский политехнический институт им. С. М. Кирова

Заявитель

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к технике исследования физико-химических характеристик жидких сред, в частности к датчикам для измерения плотности.

Известен электромеханический плотномер для жидких сред, состоящий из колебательной механической системы, системы возбуждения, измерительной с емы и схемы питания.

Предлагаемый плотномер характеризуется большей точностью измерений и повышенной 10 стабильностью благодаря тому, что между датчиком перемещения механической колебательной системы и обмоткой электромагнита включены индикатор перехода механической колебательной системы через .крайнее положение в реле, в силовую часть которого включена обмотка электромагнита, Колебательная система выполнена в виде дисков, жестко соединенных со штоком датчика.

На чертеже представлена схема устройства. 20

Устройство состоит из датчика 1 и электронной схемы 2. Датчик 1 погружного типа состоит из механической колебательной системы, включающей в себя две плоские пружины 8, жестко соединенный с ними шток 4 и жестко 25 соединенные со штоком диски 5 и 6. Диск 6 является якорем электромагнита постоянного тока, состоящего из магнитопровода 7 и обмотки 8. К штоку 4 жестко крепится плунжер

9 индуктивного датчика перемещения, состоя- 30 щего из двух одинаковых индуктивных катушек 10.

Концы пружин 8 жестко соединены со стойками, которые вверху соединяются с корпусом

12 электромагнита, а внизу — с корпусом И индуктивного датчика перемещения. Герметичность корпусов обеспечивается крышками

14 и 15. Электрические выводы обмотки электромагнита и катушек индуктивности проходят через трубки 16.

Датчик плотномера приспособлен для работы в агрессивных жидкостях при температуре до 100 С. Bce его элементы, соприкасающиеся со средой, выполнены из агрессивно стойких материалов.

Электрическая часть плотномера содержит измерительный мост 17 датчика перемещения, соединенный с генератором синусоидального напряжения 18, подключенный к диагонали питания измерительного моста, усилитель 19 и амплитудный детектор с фильтром 20, индикатор 21 перехода механической системы через крайнее нижнее положение, состоящий из фазосдвигающей цепи 22, индикатора 28 перехода напряжения через нуль и дифференцирующей цепи 24, реле 25, состоящее из генератора стандартных импульсов 26 и усилителя мощности 27, измеритель частоты 28 и блок питания 29. Измерительный мост 17, плечами которога являются индуктивные катушки 10, на270324 страивают так, чтобы при расположении плунжера 9 в центре между катушками сигнал с моста 17 был равен нулю. Диагональ моста подключена к генератору синусоидальных колебаний 18, работающему;на частоте

10 — 20 кги, Когда колебательная механическая система отклоняется от положения равновесия с измерительного моста 17, на вход усилителя 19 поступает сигнал, пропорциональный этому отклонению, в .виде амплитудно-модулированного напряжения с частотой, равной частоте колебаний механической системы. Несущая часть задается генератором 18. С усилителя сигнал поступает на вход амплитудного детектора с фильтром 20. После этого на индикатор

21 перехода системы через крайнее нижнее положение приходит сигнал перемещения механической системы в,виде синусоидального напряжения с частотой, равной частоте колеба,ний механической системы. Амплитуда этой синусоиды пропорциональна отклонению механической системы от положения равновесия, а моментам максимального отклонения кривой напряжения от нулевой линии соответствуют моменты максимального отклонения механической системы от положения равновесия, т. е. моменты прохождения системой крайнего нижнего и крайнего верхнего положений.

Этот сигнал поступает на вход фазосдвигающей цепи 22, которая сдвигает синусоиду напряжения по фазе так, что точкам максимального отклонения механической системы от положения равновесия соответствуют моменты перехода кривой напряжения через нуль.

После фазосдвигающей цепи сигнал попадает на вход индикатора 28 перехода кривой напряжения через нуль, например триггер

Шмидта, который срабатывает в момент перехода кривой напряжения через нуль. С триггера Шмидта импульс поступает на вход дифференцирующей цепи 24, с,выхода которой последовательность остроконечных положительных импульсов с частотой повторения, равной частоте колебаний механической системы, попадает на .вход реле 25, состоящего из генератора стандартных импульсов 2б и усилителя мощности 27, в катод которого включена обмотка 8 электромагнита. Под действием импульса генератор 2б выдает импульсы определенной амплитуды и длительности, который открывает лампу усилителя мощности

27, и через обмотку электромагнита протекает

10 импульс тока, длительность которого равна длительности стандартного импульса. Таким образом, в обмотку электромагнита поступает импульс тока определенной длительности в момент, когда колебательная система нахо15 дится в крайнем нижнем положении, и якорь притягивается к электромагниту. Вместе с ним движется вся колебательная система.

Проходя положение равновесия, она достигает крайнего верхнего положения, а затем под

20 действием пружин и собственной тяжести идет вниз. Частста колебаний, зависящая от плотности жидкости, определяется с помощью измерителя частоты 28, отградуированного в единицах плотности.

Предмет изобретения

1, Электромеханический плотномер для жидких сред, состоящий из механической колебательной системы, электромагнита посто30 янного тока, индуктивного датчика перемещения, блока питания, измерителя частоты, отградуированного,в единицах IIJIQIHOcTH, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и повышения стабильности,ра35 боть1 прибора, между датчиком перемещения механической колебательной системы и обмоткой электромагнита включены индикатор перехода механической колебательной системы через крайнее положение и реле, в силовую

40 часть которого включена обмотка электромагнита.

2. Плотномер по п. 1, отличающийся тем, что механическая колебательная система выполнена в,виде нескольких дисков, жестко со45 единенных со штоком датчика.

270324

l !

1 !

I !

1

1 ! ! !

1 !

1 !!

11 !! !! !!

J!

Г 7

Составитель В. И. Вощанкнн

Редактор В. Ф. Полещук Техред 3. Н. Тараненко Корректор M. П. Ромашова

Заказ 2176!7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по де,там изобретений и открытий прп Совете Л! яистров СССР

Москва 7К-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр Сапунова, 2