Патент ссср 401908

401908

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцзеалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 1 1.Х11.3970 (¹ 1603341/26-25) Ч Кт G 01п 9/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 27.II.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений. и открытий:.

Ъ ДК 543.544(088.8) Авторы изобрстсния

Заявитель

Т. М. Алиев, Г. С. Бунятов, С. М. Сутовский и В. 3. Скобло

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности

РЕЗО11АНСНЫЙ ПЛОТНОМБР

Изобретение относится к устройствам вибрационного типа для определения плотности жидкостей, в которых измеряется зависимос1ь резонансной частоты колебательной системы, заполненной жидкостью, от массы жидкости.

Известен резонансный плотномер, в котором колебательная система выполнена в виде двух параллельных трубок, жестко соединенных на концах стяжками, перемещением которых изменяют длину системы.

В такой конструкции возможна лишь весьма грубая установка частоты собственных колебаний системы. Так, например, для колебательной системы длиной 200 мм при установке частоты с относительной погрешностью

10 — 4 (погрешность по плотности примерно

0,5 мг/см ) положение стяжки необходимо определить с точностью 10 мк, причем частота установится после затяжки винтов и будет зависеть от величины этого натяжения.

При колебаниях системы наибольшие напряжения от действия динамических моментов развиваются на стыке трубки и жесткой стяжки. Эти напряжения, приложенные в основном к наружному краю стыка, вызывают постепенное смятие трубки, что приводит к заметному дрейфу собственной резонансной частоты вибратора и снижению его добротности до величины меньшей требуемой за счет потерь на деформацгпо материала трубки.

Таким образом, известная конструкция плотномера с резонансной частотой, перестраиваемой за счет изменения длины колебательной системы изменением положения жестких стя5 жек, не позволяет производить настройку вибратора плотномсра на заданнучо частоту.

В предложенном плотномере указанные недостатки устранены благодаря тому, что колебательная система образована двумя парал10 лельными отрезками трубы, соединенными между собой системой упругих перемычек, расположенных вдоль трубы на некотором расстоянии друг от друга симметрично относительно поперечной осн вибратора, последо15 вательпо уменьшающих амплитуду колебаний трубок от максимальной в середине колебательной системы до приемлемой минимальной на ее концах и позволяющей легко и с высокой точностью установить резонансную часто2о ту колебаний центрального участка системы путем последовательной регулировки положения перемычек от центральных к периферийным в порядке убывающего влияния положения и жесткости перемычек на частоту коле2s баний.

Схема предложенного резонансного плотномера показана на чертеже: 1 — ввод и вывод анализируемого продукта, 2 — жесткие стяжки, 3 — периферийные участки трубки, 4

30 упругие перемычки, 5 — периферийные участ.

401908

3 ки, разделенные упругими перемычками, б— центральные перемычки, 7 — центральный участок трубки, 8 — электромагнит, воспринимающий колебания, 9 — электромагнит — возбудитель колебаний, 10 — усилитель.

Перемычки имеют винты, с помощью которых можно закрепить их в любом месте системы. Форма упругих перемычек показана условно. Число участков, разделенных перемычками, может быть произвольным.

Колебательная система резонансного плотномера состоит из нескольких участков 3, 5, 7 с перемычками 4, б, выполняющими функции упругих шарниров, причем момент, развиваемый перемычкой, противодействует лишь малой части момента, передаваемого трубкой так, чтобы несколько уменьшить угловое перемещение последующего участка трубки.

Возбуждающий электромагнит 9 и электромагнит 8, воспринимающий колебания, расположены на равных расстояниях от обеих трубок в центральной части колебательной системы. Электромагниты сфазированы так, что колебания трубок направлены в противоположные направления, а наведенная в воспринимающих электромагнитах э.д. с. при этом суммируется.

Преимущества предложенной конструкции резонансного плотпомера следующие:

1. Поскольку опорные реакции перемычек сводятся в основном к силе, приложенной к трубке практически равномерно по всей поверхности соединения ее с перемычкой, динамические напряжения, возникающие в трубке, оказываются значительно меньшими, чем в известном плотномере с жестким защемлепием концов колеблющейся трубки.

2. Облегчается установка точного значения резонансной частоты, поскольку ее можно регулировать положением центральных и периферийных перемычек.

3, В реальной конструкции положение центральных перемычек может быть нерегулируемым, так как можно рассчитать линейные размеры вибратора с погрешностью, перекрываемой регулировкой положения последующих перемычек. В этом случае центральная часть конструкции может быть цельной либо сварной, что повысит ее долговременную стабильность.

Благодаря значительному уменьшению напряжений в материале трубок, потери, вызванные неупругим поведением материала в области, далекой от предела упругости, могут быть

5 уменьшены. Это позволит при той же разрешающей способности плотномера расширить номенклатуру используемых материалов, выбирать материал исходя из условий коррозионной устойчивости, что значительно расши10 рит область применения резонансных плотномеров. При этом упругие перемычки могут быть изготовлены из материалов, обладающих .необходимыми упругими свойствами.

4. Общая длина проточной части плотноме15 ра, образованная центральными и периферийными участками, может составлять не более двух длин вибратора с той же частотой колебаний, составленного из таких же трубок, защемленных на концах. При этом добротность

20 колебательной системы может быть повышена применением электродинамического демпфирования периферийных участков.

Конструкция электромеханической системы резонансного плотномера может быть уп25 рощена симметричным размещением электромагнитов непосредственно на центральной паре упругих перемычек-стяжек, что позволит уменьшить зазоры между электромагнитами и трубками при уменьшении демпфирую30 щего влияния электрической схемы плотномера на колебательную систему.

Предмет изобретения

Резонансный плотпомер, содержащий колебательную систему, состоящую из двух параллельных трубок, жестко скрепленных между собой на обоих концах стяжками, возбудитель, 40 усилитель и приемник колебаний, установленные в центральной части колебательной системы, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и стабильности работы плотномера, трубки со45 единены между собой в нескольких местах системой упругих перемычек, расположенных симметрично относительно поперечной оси колебательной системы в направлении от центральной части колебательной системы к обоим

50 ее концам.

401908

Составитель Л. Жаркова

Редактор Т. Орловская Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Заказ 325/6 Изд. № 134 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2