Поплавковый плотномер

 

Изобретение относится к приборам для измерения и контроля плотности жидких сред и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерений. Плотномер содержит тонущий в жидкости поплавок, соединенный с противодействующим устройством. Дистанционный преобразователь перемещения соединен с одним из входов автоматического электронного потенциометра. Он снабжен дополнительным делителем напряжения, состоящим из параллельно соединенных переменного сопротивления, резистора-шунта и дополнительной термопары, последовательно соединенных с делителем напряжения основной системы термокомпенсации и с резистором. 4 ил.

СО(03 СОНЕТСНИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 N 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ 4

ПРИ ГКНТ СССР 1Щл;„ Ь " ®М

1 (61) 1270649 (21) 4367661/24-25 (22) 25.12.87 (46) 30.07.90. Вюл. Р 28 (75) И.П. Глыбин и В.И. Глыбин (53) 532.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1270649, кл. С 01 N 9/12, 1983. (54) ПОПЛАВКОВЫЙ ПЛОТНОМЕР (57) Изобретение относится к приборам для измерения и контроля плотности жидких сред и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленйости. Целью изобретения является повышение точности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано .при измерении плотности сред в пищевой, химической и других отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение точности измерений плотности.

На фиг.1 изображена общая схема поплавкового плотномера с дифференциально-трансформаторным преобразователем, с пружинным уравновешивающим устройством, с термокомпенсаторами типа двойной термопары и автоматическим электронным потенциаметром типа КСП; на фиг.2 — электрическая схема соединений первичного прибора эс дифференциально-трансформаторным дистанционным преобразователем и пружинным уравновешивающим устройством с вторичным прибором типа КСП; на фиг.3 — электрическая схема плотномера с дистанционным преобразо,.80 „1582074 А 2

2 изо бретений. Плотномер содержит тонущий в жидкости поплавок, соединенный с противодействующим устройством. Дистанционный преобразователь перемещения соединен с одним из входов автоматического электронного потенциометра. Он снабжен дополнительным делителем напряжения, состоящим из параллельно соединенных переменного сопротивления, резистора-шунта и дополнительной термопары, последовательно соединенных с делителем напряжения основной системы термокомпенсации и с резистором. 4 ил. вателем ферродинамического типа., (ПФ); на фиг.4 — электрическая схема соединения плотномера с дистанционным преобразователем перемещения сельсинного типа (ПС).

Поплавковый плотномер состоит из поплавка 1 (фиг.1), подвешенного с с помощью троса 2 через плунжер 3 дифференциально-трансформаторного преобразователя 4 перемещений к нижнему концу спиральной пружины

5. К вторичной обмотке 6 преобразователя подключен электронный автоматический потенциометр 7 в качестве вторичного прибора, в измерительную схему которого включена двойная термопара 8. На тросе закреплен предохранительный упор 9. В спиральную пружину 5 в нижний и верхний ее концы ввинчены винты 10 и 11. Последний имеет головку 12, Сверху корпуса преобразователя 4 перемещений навин,, 3

1582074

40 чена йа разделительную трубку 13 гайка 14. Днище корпуса преобразователя перемещений распбложено на спиральной пружине 15, нижний конец которой упирается в подставку 16.

Д

Все составные части (элементы) первичного прибора, кроме поплавка и двойной термопары находятся в защити ом ко рпу се 1 7 (к рышк а к о рпу са

Ке показана),.

Поплавковый плотномер работает

Следующим образом.

При изменении плотности контролируемой жидкости изменяется действующее на поплавок 1 выталкивающее усилие, которое уравновешивается упругими усилиями спиральной пружины 5.

При этом перемещается плунжер 3 дифференциально-тран спор тно ro прео б20

11азователя 4 перемеЩений.. Выходной сигнал вторичной обмотки 6 последнего г осле выпрямления мостиковым выпрямителем (фиг. 2) компенсируется напряжением, возникающим в инДикаторной

Диагонали электронного автоматического потенциометра 7 (фиг.1).

Предохранительный упор 9 на тросе

2 (фиг.1) упирается в днище корпуса

17 в тех случаях, когда поплавок

Находится в воздухе и этим предохра30 няет спиральную пружину 5 от черезмерных перегрузок. При погруженном в

Контролируемую жидкость поплавке упор 9 не доходит до дна корпуса 17 и до подставки 16 и не создает препятствий нормальной работе плотноМера. В данном плотномере осуществлен а дв ойн ая ком пен с ация темпе р aaóðíûõ изменений плотности контро 1ируемой жидкости при помощи двух термопар. Первая термопара полностью

Компенсирует температурные изменения одного из значений плотности в изМерительном диапазоне (обычно либо

Минимальное, либо максимальное значение), вторая,термопара компенсирует разницу температурных изменений ,между выбранным значением плотности первой термокомпенсации и всех остальных значений плотности. 50

В индикаторную диагональ мостовой схемы потенцисме тра поступают компенсационные ЭДС: первой термопары E«через первый делитейь напряжения, состоящий из Rm è R (фиг.2), 55

Второй делитель напряжения, состоящий из резистора R. и параллельно

Соепиненных дистанционного реохорда

R р и ре3НсТоре ø Bта Rщ1 и Второй .термопары, последовательно включенных с первым делителем напряжения.

Температурные изменения свободных (холодных) концов двойной термопары

8 (фиг. 1) компенсируются падением напряжения, которое возникает на температурном приросте сопротивления резистора R (фиг.2) из медной проволоки, зашунтированного резистором

R z из манганиновой проволоки. Резистор R. ðàñïîëîæåí на клеммной колодке свободных концов двойной термопары, в результате чего они имеют такую же температуру как и свободные концы термопар.

Настройка диапазона измерения плотности контролируемой жидкости осуществляется изменением упругих усилий спиральной пружины 5 (фиг.1) путем изменения количества ее рабочих витков. Грубая настройка производится перемещением нижнего винта 10, точная — перемещением верхнего винта 11 с помощью головки 12.

При переходе на измерительные диапазоны, которые резко отличаются от диапазона данной пружины, последнюю заменяют другой пружиной с соответствующими упругими свойствами.

Установка стрелки вторичного прибора у начала шкалы при минимальной плотности контролируемой жидкости, для которой осуществлена первая термокомпенсация, производится путем . перемещения корпуса дистанционного преобразователя перемешений вдоль по разделительной трубке

13 при помощи гайки 14 и спиральной пружины 15.

Назначение элементов измерительной схемы электронного автоматического потенциометра (фиг.2) следующее:

С вЂ” конденсатор, сглаживающий пульсирующее напряжение после выпрямителя .18; R« переменное сопротивление реохорда, с помощью которого создается компенсирующее напряжение;

R „ — резистор, шунтирующий реохорд с целью получения расчетного (нормирующего) значения сопротивления

R happ R и и 1 „ - резисторы, устанавливающие измерительный диапазон (предел компенсирующего напряжения);

R и R — резисторы, с помощью которых устанавливают соответственно нижний и верхний пределы компенсирующего напряжения, R -, — балластное

5 15 сопротивление, устанавливающее расчетные значения силы тока, в верхней ветви мостовой схемы потенциометра

3 мА, в нижней ветви 2 мА; 19 — стабилизированный источник питания;

R — резистор, сопротивление которого

М ш2 определяют по формуле R = R — — — м Я м Ш2

R„-резистор для контроля рабочей силы тока потенциометра; 20 — электронный усилитель; 21 — реверсивный двигатель.

Плотномеры с применением ферродинамического дистанционного преобразователя (фиг. 3) и сельсинного преобразователяеля (фиг. 4) работают ан ало г ичн о .

В плотномерах с сельсинным.дистанционным преобразователем ПС поворот ротора в измерительном диапазоне такой же величины, как и в ферродинамических преобразователях, а именно + 20 от нейтральной оси.

82074 6

С целью получения равномерной шкалы плотномера с сельсинным преобраэов а телем эк спер имен таль но у стан авливают положение ротора сельсина, при котором на графике синусоидального выходного напряжения в пределах поворота ротора 20 практически получао ется линейная зависимость выходного напряжения U от угла поворота рс9тора, т.е. U = f Я). формула из обре тен ия

Поплавковый плотномер по авт. св.

1270649, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным делителем напряжения, состоящим

20 из параллельно соединенных переменного сопротивления, резистора-шунта и., дополнительной термопары, последовательно соединенных с делителем напряжения основной системы термокомпен25 сации и с резистором.

1582074

Фиг.,у

Тираж 492

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Е.Копча

Заказ 2083

Составитель В.Каликов

Техред Л.Олийнык Крректор И.Пожо