Датчик випроплотномера

 

(II) 528481

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 456193 (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2090073/25 (51) М. Кл. G 01N 9/12 с присос «IlleIIIIei! заявки М (23) Пэиоритст!

Сесета Иин33стрса СССР по делам и-.-á .ð-=Iåíèé и стхры-..-3й (53) УДК 532.14(088.8) OI-. árIIIê0âàlIî 15.09.7G. Бюллстснь М 34

Дата опубликования описания 02 08.76 (72) Авторы изобретения

Н. Н, Жихорева, В. В. Зайцев и В. М. Конин (7 1 ) II H II I I rс;! ь (54) ДАТЧИК ВИБРОПЛОТНОМЕРА

Изобретение относится к приборам для измерения плотности, например, авиационных топлив.

Известен датчик виброплотномера, содержатций погруженный в контролируемую жидкость механический резонатор, состоящий из двух плоских пружин, штока и плоской пластины; возбудитель и приемник колебаний механического резонатора.

При измерениях этим датчиком плотности используется зависимость собственной частоты колебаний погруженного механического резонатора от присоединенной массы контролируемой жидкости, пропорциональной ее плотности.

Недостатком известного датчика является зависимость собственной частоты механического резонатора, являющейся мерой плотности контролируемой жидкости, от температуры окружающей среды, обусловленная изменением под действием температуры упругих свойств и геометрических размеров механического резонатора (1).

По основному авт. св. Ме 456193 известен датчик виброплотномера, содержащий погруженный в контролируемую жидкость механический резонатор, состоящий из плоских пластин и штока, возбудитель и приемник колсбаний механического резонатора, и жесткий экран из материала, деформирующегося при изменении температуры окружающей среды, например, из термобиметалла.

Недостатками известного устройства являются погрешность измерения, обусловленна»

5 моментом сил, приложенным к штоку в рсзультате неравномерного распределения присоединенной массы контролируемой жидкости вдоль пластины, за счет консольного закрепления жесткого биметаллического экра1!! на, и большие габаритные размеры за счет жесткого экрана как констру3 тив!30 Обособленного элемента (2).

Для уменьшения погрешности измерения и обеспечения компактности прибора в предлагаемом датчике плоская пластина механического резонатора выполнена из термобиметалла и обращена слоем металла с меньшим коэффициентом линейного расширения в сторону, противоположную жесткому экрану, ко23 торый выполнен в виде плоской крышки датчика.

Увеличение температуры окружающей среды вызывает изгиб биметаллической пластины механического резонатора, центрально за25 крепле IHGil на штоке, удаляя ее края от крышки датчи! .а, явля30щеися жест! им э! .раном. При этом уменьшается присоедипегп3ая масса к033тролируемо3! жидкости, сохраняя центрально-симметричное распределение от30 IIocIITcëüío продольной оси штока, т. е. не

528481 д

25 зо

35 вызывая появления момента сил, приложенного к штоку. Уменьшение присоединенной массы увеличивает собственную частоту механического резонатора, компенсируя температурный уход частоты датчика.

Выполнение жесткого экрана в виде плоской крышки датчика уменьшает габаритные размеры датчика.

На чертеже показан предложенный датчик виброплотномера, продольный разрез. Основными узлами виброплотномера являются механический резонатор, возбудитель и приемник колебаний механического резонатора, термобиметаллическая пластина и жесткий

3IipBFI, выполненный B BHTIB крышки p,атчика.

Механический резонатор включает в себя плоские пластины 1, жестко соединенный с ними шток 2, на котором закреплены плоские пластины 3 и 4, причем пластина 3 выполнена из биметалла. Пластина 4 является якорем электромагнитного возбудителя колебаний, состоящего из магнитопровода 5 и обмотки 6.

К штоку 2 жестко прикреплен плунжер 7 индуктивного приемника колебаний, состоящего из двух одинаковых индуктивных катушек 8 и 9. Концы пластин 1 жестко соединены с корпусом 10.

Возбудитель колебаний закреплен на крышке 11, которую через герметичную прокладку 12 крепят винтами к корпусу 10. Герметичность возбудителя колебаний обеспечивается крышкой 13, установленной через прокладку 14 на корпусе 10. На крышке 13 смонтирован через герметичную прокладку 15 штепсельный разъем 16. Катушки 8 и 9 приемника колебаний загерметизированы с помощью стакана 17 и прокладок 18 и 19. Выводные концы катушек 8 и 9 проходят через трубу 20. Снизу датчик закрыт крышкой жестким экраном 21.

Датчик виброплотномера работает следующим образом.

Механический резонатор погружен в контролируемую жидкость. Возбудитель колебаний вынуждает механический резонатор совершать колебания в направлении Х вЂ” Х (см. чертеж). Приемник преобразует эти колебания в электрический периодический сигнал, частоту которого необходимо измерить.

При увеличении температуры окружающей среды происходит изгиб термобиметаллической пластины 3, изображенный пунктиром, в результате чего ее края удаляются от крышки — жесткого экрана 21, вызывая уменьшение присоединенной массы контролируемой жидкости и, следовательно, увеличение собственной частоты механического резонатора.

Таким образом происходит компенсация температурного ухода частоты резонатора за счет изменений его упругих свойств и геометрических размеров.

В описанном датчике виброплотномера уменьшается погрешность, обусловленная моментом сил, приложенным к штокp В peÇgëüтате неравномерного распределения присоединенной массы контролируемой жидкости вдоль пластины и уменьшаются габариты прибора.

Формула изобретения

Датчик виброплотномера по авт. свид.

K 456193, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и ооеспечения компактности прибора, плоская пластина механического резонатора выполнена из термобиметалла и обращена слоем металла с меньшим температурным коэффициентом линейного расширения B сторону, противоположную жесткому экрану, который выполнен в виде плоской крышки датчика.

Источники, принятые во внимание при экспертизе ., 1. Лвт. св. ¹ 270324, М. Кл. G 10Х 9!12, 1967.

2. Лвт. св. № 456193, М. Кл. G 01Х 9/12, 1973.

52848i

Составитель Л. Свешникова

Корректоры: В. Дод и А. Николаева

Редактор С. Микулицкая

Техред М. Семенов

Типография, пр. Сапунова, "

Заказ 2272, 7 Изд. Хе 1581 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комптега Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5