Вибрационный плотномер

 

ВИБРАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР, содержащий частотный датчик плотности , температурно-частотный преобразователь , первый умножитель, блок сравнения и вторичный прибор, при этом выходы умножителя и частотного датчика плотности подключены к входам блока сравнения, выход которого подключен к вторичному прибору и к входу умножителя, другой вход которого соединен с выходом температурночастотного преобразователя, о т л ичающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, он дополнительно снабжен вторым умножителем , сумматором, блоком установки констант., частотным квадратором, причем второй умножитель включен последовательно с первым, а его вход соединен с выходом блока сравнения через последовательно включенные сумматор и частотный квадратор, к другим входам которых подключены выходы блока установки констант. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3630672/24-.25 (22) 27.07.83 (46) 23.06.85. Бюл. Ф 23 (72) Ю.К.Тараненко (53) 548.137(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 269546, кл. G 01 N 9/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 960575, кл. G 01 N 9/00, 1981 (прототип). (54)(57) ВИБРАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР, содержащий частотный датчик плотности, температурно-частотный преобразователь, первый умножитель, блок сравнения и вторичный прибор, при этом выходы умножителя и частотного датчика плотности подключены к вхо„„SU „„1163204 А дам блока сравнения, выход которого подключен к вторичному прибору и к входу умножителя, другой вход которого соединен с выходом температурночастотного преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительно снабжен вторым умножителем, сумматором, блоком установки констант,, частотным квадратором, причем второй умножитель включен последовательно с первым, а его вход соединен с выходом блока сравнения через последовательно включенные сумматор и частотный квадратор, к другим входам которых подключены выходы блока установки констант.,1163204

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для определения плотности и массовых расходов жидкостей и газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности °

Известен плотномер, содержащий два трубчатых вибродатчика, имеющих различные коэффициенты преобразования плотности в частоту колебаний.

Для обеспечения равенства темпера-. тур жидкость пропускают через оба вибродатчика, а температурные девиации частот датчиков вычитаются в блоке сравнения (1 ).

Температурная погрешность дифференциального плотномера, в котором

) контролируемая среда пропускается через оба вибродатчика, определяется из соотношения

15

25

Ж где d" — относительная погрешность ю

9 измерения плотности;

n=f (f — отношение частот вибродат2 чиков

Ч„,Ч2 — относительные температурные коэффициенты частот резонаторов, 1/град, Dt — приращение температуры, град.

Так как величины „, 1„ и )" зави сят от контролируемой плотности у, то полная компенсация температурной погрешности d" = 0 обеспечиУ„ вается только в одной точке диапазо- 40 на измерений 9 = 9,, для которой, как следует из выражения (1), должно выполняться равенство и ) / „.

В остальных точках диапазона измерения погрешность д" отлична от ну- 45

9 ля, что является недостатком прибора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибрационный плотномер, содержащий .частотный датчик плотности, температурночастотный преобразователь, умножитель, блок сравнения и вторичный прибор, причем выходы умножителя и частотного датчика плотности подключены к входам блока сравнения, выход которого подключен к вторичному прибору и к входу умножителя, другой вход которого соединен с выходом температурно-частотного преобразователя. Уменьшение температурной погрешности прибора во всем диапазоне измерения достигается умножением в измерительной цепи устройства приращения д Е сигнала преобразователя температуры на масштабный коэффициент К, определенным образом зависящий от контролируемой плотности, и последующим вычитанием в блоке сравнения полученного результата Л )=

У

Ь| К из выходного сигнала f датчика плотности (2 3.

Однако умножение If только на масштабный коэффициент К, равный

К= — ) где Д= ст — постоянная трубчатого

С резонатора, равная отношению массы единицы длины трубки п с к площади отверстия йу — отклонение контролируемой плотности от начального значения (> ), не позволяет компенсировать при последующем вычитании из Я температур9 ную погрешность во всем диапазоне измеряемых плотностей.

pf (t)=gg К f gt =)) Edt у t т о д+д т 9 ри A -яо

Целью изобретения является повышение точности измерения путем компенсации температурной погрешности, связанной с зависимостью температурного коэффициента частоты резонатора от контролируемой плотности.

Поставленная цель достигается тем, что вибрационный плотномер, содержащий частотный датчик плотности, температурно-частотный преобразователь, первый умножитель, блок сравнения и вторичный прибор, при этом выходы умножителя и частотного датчика плотности подключены к входам блока сравнения, выход которого подключен к вторичному прибору и к входу умножителя, другой вход которого соединен с выходом температурно-частотного преобразователя, дополнительно снабжен вторым умножителем, сумматором, блоком установки констант, частотным квадратором, причем второй умножитель включен последовательно с первым, а его вход соединен с выходом блока

1163204

Составитель В.Крутин

Техред О.Неце Корректор О.Тигор

Редактор И.Николайчук

Заказ 4097/42 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ 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 сравнения через последовательно включенные сумматор и частотный квадратор, к другим входам которых подключены выходы блока установки констант.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого плотномера.

Частотный датчик 1 плотности (например, трубчатый камертонный резонатор с системой возбуждения) и температурно-частотный преобразователь 2 (например, сплошной камертонный резонатор со схемой возбуждения и вычитания начальной частоты) через второй умножитель 3 (например, управляемый делитель) и первый умножитель 4 подключены к входам блока 5 сравнения (например, смесителя), выход которого подключен к вторичному прибору 6 (например, цифровому частотомеру), входу первого умножителя 4 и через последовательно включенные частотный квадратор 7 (например, цифровой функциональный преобразователь) и сумматор 8 (например, смеситель с фильтром) к входу второго умножителя 3, причем к другим входам квадратора 7 и сумматора 8 подключены выходы блока 9 установки констант (например, синтезатора частот) .

При изменении температуры контролируемой жидкости на выходе преоб5 разователя 2 появляется сигнал aj< одновременно сигнал Х от датчика 1 плотности с выхода блбка 5 поступает через квадратор 7 и сумматор 8, в которых формируется сигнал и на умножитель 3, с выхода и которого сигнал Д1 поступает на умножитель 4, а сигнал с выхода последнего, равный 4f и K в блоке 5 вычитается из сигнала Р +41 к

15 х(ф) датчика 1 плотности, а так как

4Е (f) = 4Е пК, то вторичный приУ бор 6 измеряет частоты Х, зависящую только от контролируемой плотности среды, приведенной к определенной

20 температуре.

Техническим преимуществом предлагаемого вибрационного плотномера является полная компенсация температурной погрешности во всем диапазоне измерения, что при точных измерениях массовых расходов нефтепродуктов позволит получить значительную экономию.