Датчик плотности жидкости

 

(») 460489

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07.73 (21) 1944868/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. G Оlп 9/18 государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и откоытий (53) УДК 532.137(088.8) (72) Авторы изобретения В. С. Давыдов, Н. Н. Жихорева, В. В. Зайцев. и В. М. Конин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области измерения плотности жидких сред.

Известен датчик плотности жидкостей, содержащий вибратор, выполненный в виде упругой трубки, возбудитель и приемник поперечных колебаний измерительного вибратора, устройство температурной компенсации, состоящее из компенсационного вибратора, заполненного эталонной жидкостью, возбудителя и приемника колебаний компенсационного вибратора.

Мерой плотности контролируемой жидкости является разность собственных частот компенсационного и измерительного вибраторов.

Однако известный датчик отличается низкой надежностью, сложностью конструкции, а также большими габаритами и весом. Эти недостатки обусловлены наличием компенсационного вибратор а с индивидуальной системой возбуждения.

Для повышения надежности в предлагаемом датчике устройство температурной компенсации выполнено в виде преобразователя температуры, например термистора, электронного усилителя и электромеханического обратного преобразователя силы, например электромагнитного.

Термистор закреплен на измерительном вибраторе и соединен с электронным усилителем, связанным, в свою очередь, с электромагнитным обратным преобразователем.

Электромагнитный обратный преобразователь установлен так, чтобы развиваемое им усилие действовало вдоль продольной оси U-образной трубки измерительного вибратора.

При изменении температуры среды термистор и электронный усилитель изменяют продольное усилие, действующее на измерительный вибратор со стороны электромагнитного

10 обратного преобразователя, изменяя тем самым условия начального закрепления измерительного вибратора, а следовательно, и собственную частоту его колебаний. При этом компенсируется температурный уход частоты.

15 На чертеже показан предлагаемый датчик плотности.

Датчик плотности содержит измерительный вибратор 1, выполненный в виде упругой

U-образной трубки из ферромагнитного мате20 риала, являющейся частью байпасной гидролинии 2, возбудитель 3 поперечных колебаний измерительного вибратора 1, приемник колебаний 4, электромагнитный обратный преобразователь 5, термистор 6 и электронный уси25 литель 7.

Датчик работает следующим образом.

Измерительный вибратор 1 датчика плотности заполнен контролируемой жидкостью.

Возбудитель колебаний 3 заставляет измериЗО тельный вибратор 1 совершать поперечные

460489 колебания с собственной частотой, являющейся мерой плотности контролируемой жидкости. Приемник 4 преобразует эти колебания в электрический периодический сигнал, частота которого подлежит измерению.

В нормальных условиях электромагнитный обратный преобразователь 5 развивает постоянное усилие, действующее на измерительный вибратор 1 в продольном направлении. При изменении температуры среды термистор 6 с помощью электронного усилителя 7 изменяет усилие электромагнитного обратного преобразователя 5, изменяя тем самым условия закрепления измерительного вибратора 1, что компенсирует температурный уход частоты его колебаний, поскольку условия закрепления входят в уравнение частоты колебаний в виде коэффициента л.

2 (тст + т„) lÐ где f — частота собственных колебаний вибратора (Гц);

Х вЂ” постоянная, характеризующая различные условия закрепления вибратора;

l †дли вибратора (см);

Š— модуль продольной упругости материала стенок вибратора (кг/см );

1 — момент инерции поперечного сечения трубки (см4); (кг/сек 1 т„— масса стали вибратора см т„, — масса жидкости вибратора кг/сек i пропорциональная см плотности жидкости.

Предмет изобретения

Датчик плотности жидкости, содержащий измерительный вибратор, выполненный, напри15 мер, в виде U-образной упругой трубки из ферромагнитного материала, возбудитель и приемник колебаний измерительного вибратора, устройство температурной компенсации, отличающийся тем, что, с целью повы20 щения надежности работы прибора, устройство температурной компенсации выполнено в виде преобразователя температуры, например термистора, закрепленного на измерительном вибраторе и связанного с электронным усили25 телем, соединенным с электромеханическим обратным преобразователем силы, например электромагнитным, установленным таким образом, чтобы развиваемое им усилие действовало вдоль продольной оси измерительног:

30 прибора, 460489

Казмери часгпо

Составитель В. Козузеев

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Котова

Редактор И. Шубина

Заказ 896/5 Изд. № 1102 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2