Датчик плотности

 

! !

О П И С А Н И Е 303562

ИЗО6РЕТ ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.Vl l.1969 (№ 1344443/26-25) МПК G Oln 9/18 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 13.V.1971. Бюллетень № 16 УДК 542.3(088.8)

Дата опубликования описания 21Л I.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

П. Л. Фельдблюм, С. Ф. Пекин и Л. Г. Портер

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ

Изобретение относится к устройствам для измерения плотности путем взвешивания фиксированного объема контролируемой жидкости и предназначено для контроля плотности пульп в напорных трубопроводах.

Известен датчик плотности, состоящий из автокомпенсатора и чувствительного элемента, выполненного в виде взвешиваемого отрезка трубы.

1-1едостатком известного датчика являе-.ся то, ITQ его тарировочная характеристика зависит от его наклона.

Целью изобретения является повышение точности и надежности датчика плотности при работе его в напорном трубопроводе, произвольно наклоненном к горизонтали.

Для этого чувствительный элемент датчика консольно подвешен на двух соосных торсионных разделителях и взвешивается с помощью грузорычажного автокомпенсатора, не реагирующего на наклоны датчика. Автокомпенсатор соединен с одним торсионным разделителем, а во втором разделителе размещен нульорган в виде магнитоанизотропного торсиметра с обмотками.

На фиг. 1 схематично изображен датчик в вертикальном разрезе с вырывами; на фиг. 2 — то >ке, разрез по А — А фиг. 1.

В корпусе 1 датчика плотности концентрично установлен чувствительный элемент 2, выполненный в виде отрезка трубы, соединенного эластичными трубчатыми подвесками 3 с магистральным трубопроводом 4. Полость а, образованная корпусом 1 и чувствитег!ы!Ым

5 элементом 2 с подвесками 8, герметично заполнена эталонной жидкостью.

Чувствительный элемент 2 консольно подвешен в корпусе 1 с помощь!О двух одинаковых и соосных торсионных разделителей 6, глухие

)0 и подвп>нные концы .Оторых крепя 1ся li IIствптельному элементу 2, а открытие и неподВ1!жнь!е концы — к 4 становленныъ! на НОрп1 се

1 жестким цнл!гидрам 7. Между цилиндрами н торсионнымн разделителями образуется

15 кольцевое пространство, сообщающееся с полостью 5.

K глухому н подвижному концу одного из торсионных разделителей 6 с внешней стороны датчика крепится конец концентрнчно рас20 положенного внутри разделителя магнитоанизотропного торсиметра 8, другой конец которого прикреплен к жесткому цилиндру 7.

К глухому концу другого торсношгого разделителя 6 с внешней стороны датчика крепит25 ся жесткий валик 9. На валике смонтирован рычаг 10 с ленточной тягой 11, соединяющей

его с одним из плеч рычага 12, на другом плече которого расположена каретка 13. На каретке установлены ale a»»»eclul связанные

ЗО между собой реверсивный двигатель 14, кодо303562 вое устройство 15, например винтовая парт, и вторичный преобразователь 1б, например сельсин, для передачи информации на втори .ную аппаратуру (IIB чертеже не показана).

Опора 17 рычага 12 и лента 18, воспринимающая радиальную составляющую силы, приложенной к валику 9, закреплены на корпусе 1.

На магнитоанизотропном торсиметре 8 уло?кены взаимно перпендикулярные обмотка ьозбу?кдения 19, навиваемая по образующим торсиметра, и цилиндрическая обмотка индикации 20.

Обмотка индикации торсиметра соединена с входом усилителя следящей системы (a чертеже не показаны), а выход усилителя подключен к управляющей обмотке реверсивного двигателя 14.

Рычаг 12 и чувствительный элемент 2 соединены с гидравлическими демпферами 21 и

22, уч,репленными на корпусе. При этом демпфер чувствительного элемента 2 расположен в полости 5.

При дви?кении контролируемого потока в направлении, указанном на черте?ке стрелкой

Б, в полости 23 датчика на чувствительный элемент 2 действуют две силы, вызывающие противоположные относительно оси торсионных разделителей б моменты: сила тя?кести, определяемая весом чувствительного элемента 2 и находящейся в нем контролируемой жидкости; выталкивающая сила, определяемая внешним объемом чувствительного элемента 2 и плотностью эталонной жидкости, заполняющей полость 5.

Возникший при изменении плотности жидкости разбаланс моментов указанных сил вызывает отклонение чувствительного элемента

2 от нулевого положения, скручивание торсионных разделителей б, а вместе с ними и магнитоанизотропного торсиметра 8, являющегося нуль-органом следящей системы компенсационного преобразователя. Образованный при этом в обмотке индикации 20 электрический сигнал разбаланса воздействует через усилитель на реверсивный двигатель 14, 5 который посредством ходового устройства 15 перемещает вдоль плеча рычага 12 каретку 13, являющуюся груз-балансом грузорычажного а вто ком пенсатор а.

Посредством рычагов 12, 10 и тяги 11 nepelo мещение каретки 13 преобразуется в приращение момента на валике 9, и возникший разбаланс компенсируется, а чувствительный элемент 2 возвращается в нулевое положение.

При этом изменение сигнала вторичног0

15 преобразователя 16, соответству|ощее перемен!ению каретки 13, пропорционально изменеш: о плотности контролируемой жидкости.

1(олебания чувствительного элемента 2 и рычага 12 с кареткой 13, возникающие из-за

20 вибраций и тряски трубопровода 4, а также пульсации потока (при работе, например, с поршневыми насосами), гасятся с помощью гидравлических демпферов 21 и 22.

25 Предмет изобретения

Датчик плотности, состоящий из автокомпенсатора и чувствительного элемента, выполненного в виде отрезка трубы, соединенного

30 эластичными трубчатыми подвесками в одну линию с магистральным трубопроводом и заключенного вместе с этими подвесками в заполненный эталонной жидкостью корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения

35 точности и надежности работы, чувствительный элемент датчика консольно подвешен на двух соосных торсионных разделителях, и в зоне низкого давления к подви?кному концу одного из них прикреплен магнитоанизотропdp ный торсиметр, а к подвижному концу другого прикреплен валик, соединенный с грузорычажным автокомиенсатором.

303562

Раа. >

Составитель Т. Родителева

Редактор Т. 3. Орловская Техред Л. Л. Евдонов Корректор Л. А, Царькова

Заказ 1527/16 Изд. ¹ 644 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, 1 аушская наб., д. 4/5

Типография, ир. Сапунова, 2