Датчик плотности

 

Союз Советским

Социалистических

Республик

<">715970 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 180777 (21) 2509271/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15.0280. Бюллетень Йо 6 (51)M, Кл.

6 01 Б 9/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) ДК 532 . 14 (088.8) Дата опубликования описания 200280 (72) Авторы изобретения

10.К. Тараненко и В.И. Снегур (71) Заявитель

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э. Дзержинского (54) ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ

Л;

iJ

2я

Изобретение относится к области исследования жидкостей и предназначено для измерения плотности жидких сред и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления в химической, пищевой,, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен виброрезонансный плотно мер с вибратором, выполненным в виде сдвоенного камертона, образуемого трубками с контролируемой жидкостью.

Основным недостатком этого плотномера является плохая динамическая балансировка во всех плоскостях, а поэтому они чувствительны к уда- " рам, вибрациям. Даже при высокой добротности датчика в условиях внешней вибрации он не может обеспечить желаемую чувствительность и

Ъ точность измерения (1), Известен погружной кольцевой камертон, состоящий из двух коакси- ально расположенных кольцевых элементов, соединенных камертонами с основанием (2).

Недостатком этого камертона яВ ляется малая точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в предлагаемом датчике плотности кольцевые элементы выполнены в виде полых трубок, подключенных через пустотелые камертоны к входному и выходному патрубкам.

При измерении плотности жидкости изменяется масса колеблющейся системы, что приводит к изменению резонансной частоты колебаний кольцевого камертона из-эа изменения момента инерции поперечного сечения системы относительно главной оси, перпендикулярной плоскости колец, На основании известной зависимости для резонансной частоты кольцевого камертона можно утверждать, что резонансная частота пропорциональна корню квадратному из плотности исследуемой жидкости где Е - модуль упругости материала кольца; плотность материала кольца;

715970

10 и 11 сливается через отверстия 9

s корпус 4.

При работе частотного датчика. ветви камертона 7 приводятся в колебательное движение с помощью возбудителя 12, сигнал к которому поступает от приемника колебания 13 через усилитель 14 (фиг ° l). Таким образом, обеспечивается автоколебательный режим работы частотного датчика, при котором резонансная частота колебаний является функцией плотности жидкости.

Добротность датчика может достигать нескольких десятков. тысяч, что обеспечивает высокую чувствительность и точность производимых измерений плотности. Кроме того, конструкция датчика при высокой помехоустойчивости может обеспечить достаточную (0,1-0,05%) точность измерения плотности к ИЪg =y» а о

Дщ s. (2) (3) где dmsod

М

Ъ тогда

Л

2я (4)

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик с измерительной схемойу на 25 фиг. 2 - тот же, разрез. Датчик" содержит два кольцевых эле мента 1., пустотелые камертоны 2, ветви которых крепят к кольцевым элементам 1, а основания - к устройству 3 З() ввода и вывода жйдкостк °

Устройство ввода и вывода 3 содержит цилиндрический корпус 4, внутри которого расположен общий патрубок 5, соединяющий камертоны б и 7 с трубкой .8 подвода жидкости к датчику. В корпусе 4 выполнены два отверстия 9, через которые камертоны

10 к 11 (фиг. 1) сообщаются с кольцевыми элементами. При подаче жидкости в патрубок 8 она поступает через камертоны 6 и 7, заполняя пук этом полости:колец 1,и через камертоны

Формула изобретения

Д -:момент инерции поперечного сечения скстемыр

A - постоянная;

»,- радиус осевой линии кольцау

1 - порядок гармоники собственной частоты кольцау

g - ускорение свободного пацения.

Так ка элемент массы кольца;элемент объема кольца элемент объема жидкостиу удельный вес жкдкостиу удельный Вес материала кольца, Датчик плотности, содержащий чувствительный элемент в виде кольцевого камертона, состоящего из двух коаксиально расположенных кольцевых элементов, соединенных камертонами с основанием, отличающийс я тем,,что, с целью повышения точности измерения, кольцевые элемен-, ты выполнены в виде полых трубок, подключенных через пустотелые камертоны к входному и выходному патрубкам, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 486247, кл. G 01 N 9/32, 1974.

2. Иилохин Н.Т. Частотные датчики систем автоконтроля и управления, „Энергия, 1968 с. 80-81.

715970

Составитель Л. Свешникова

Техред Л.Алферова Корректор Н.бтец

Редактор И. Шубина

Заказ 9518/39 . Тираж,1019 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4