Устройство для измерения приведенной плотности

(»)428204

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 25.01.71 (21) 1615789/26-25 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 18.03.75 (51) M. Кл. G Olb 15/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии (53) УДК 621.039.84 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. В. Матвеев, О. Г. Михайлов, В. К. Рыжиков, К. С. Фурман, Л. И. Шавочник, Е. А. Крюков и Л. В. Воробьев

Г (71) 3 а явитель ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПРИВЕДЕННОЙ ПЛОТНОСТИ

Изобретение относится к приоорам для измерения плотности различных сред.

Из(вестны приборы для,измерения, плотности различных материалов,,имеющие потенциометрический преобразователь, угол поворота по(движного конта(кта которого пропорционален,плотности контролируемой среды при текущей тем)пературе, преобразователь отклонения температуры контролируемой среды от температуры при)ведения в электрический сигнал и реги(сгрирующее устройство.

Эти пр(иборы имеют TQT недостаток, что не позволяют измерять плоpHocTb материала, приведенную к о(пределенной температуре.

С целью повышения точности измерения приведенной к определенной температуре плотности в v!cTpoHlcT (в(ведены два резистора, сопроти(вления которых регулируются в соответствии с величиной, плотности в начальной точке диапазона измерений, шириной диапазона и величиной коэффициента объемного расширения контролируемой среды. Между резисто(рами включен потенциометрический преобразо(ватель плотномера так, что одни выводы резисторов соединены с неподвижными контактами .преобразователя, а другие — с источником на(пряжения. Параллельно одному из резисторов подключен преобразователь отклонения температуры контролируемой среды от определенной тем(пературы при(ведения в электрический сигнал. Подвижный контакт потенциометрического преобразователя и вывод второго резистора подключен к устройству, регистрирующему напряжение, про(порциональное приведенной плотности контролируемой среды.

VIcTipoHcTIBo включает в себя плотномер 1 с (потенциометричеаким преобразователем 2, угол, поворота которого, пропорционален плотности при текущей тем(пературе контролируемого материала,,и преобразователь 8, электр(ичес(кий сигнал которого пропорционален отклонению температуры контролируемого материала от температуры приведения. К выхо,ду преобразователя 8 подключен переменный резистор 4, один выход которого соединен с неподвижным контактом преобразователя 2, а другой — с одним из выходов источника напряжения 5. Второй неподвижный контакт преобразователя 2 подключен к выводу,переменного рези(стора б, другой IBb!IB03 которого подсоединен ко второму выходу источника на(пряжения 5. Напряжение,,пропорциональное прн(веденной к определенной температуре плотности, изменяется с помощью регистратора 7.

Плотность материалов имеет следующую зави(симость от температуры:

428204

p(To) =р(Т) (1+а(Т вЂ” То) . (2) (7) V изм = p (То) + p (Т), 50

1=С, Т, (4) r=С,р,.(Т), (5) p(T) =p(Tb)(1 — а(Т вЂ” То)) где р(Т) — плотность контролируемого материала при температуре Т; р (То) — приведенная плотность материала;

Т вЂ” текущее значение температуры;

Tp — температура приведения; а — коэффициент объемного расширения.

Из выражения (1) можно с достаточной точностью получить зависимость приведенной

III;IoTHQcTH контролируемого материала от его температуры:

Пусть прибор регистрирует плотность при данной температуре, которая находится в диа/ // / пазоне р, р, причем p — начальная точка диапазона и р")р . Обозначим р„текущее значение .плотности внутри диапазона измерения.

Плотность, регистрируемая пр и бором без устройства температурной коррекции, может быть представлена,в следующем виде: где р (To) — плотность в начальной точке диапазона измерений при температуре Т,.

При изменении температуры контролируемого материала, при неизменной приведенной

lTIJIoTHoIcTH .матер нала, показания такого прибора изменяются; цри этом изменяется как начальная наст райка прибора р (To), так и плотность,в нутри диапазона р„(Т). Следовательно, задача устройства температурной коррекции состоит в том, чтобы при неизменной приведенной плотности материала показания прибора не изменялись при изменении температуры материала.

В данном плотномере с температурной корреицией коррекция выходного сигнала осуществляется следующим образом.

Ток 1 преобразователя 8 авязан с температурой контролируемого материала Т соотношением: где С, — коэффициент IIpolIIOpöèoíàëüíîcòH, (а/ С). Соцрогивление r между подвижным контактом:потенциометричеакого преобразователя и неподвижным контактом этого преобразователя, авязанным с рези старом б, пропорционально плотности контролируемого материала т. е. где С вЂ” коэффициент п ропо рцио нальности, омlг см .

Напряжение U, измеряемое регистратором

7, определяется выражением

5 где E — э, д. с. источника напряжения 5;

R4, 14, Rq — сопротивления соо ветственно рез и сторов 4 и б и потенциометрического преоб разо1вателя 2;

1, 1, — выходные токи преобразователя 8, соответствующие температурам Т и Т, контролируемото материала.

С учетом формул (4) и (5) преобразуем выражение (6) к виду

U= Сз(Р (Т) +С4(Т 7;) Р (Т) +

Cb (T — То) +Со), ЕС, где Сз+ — коэффициент пропорциональR ности, вlг. смз;

R4 4С, С4 — - коэффициент пропорциоE нальности, 1/ С;

R4R6. С, С5 — — — коэффициент пропорциоЕС2 налыности, г . смз/ С;

R6

Со —— — —,постоянная величина, г/см .

30 С, Сумма первых двух члено в в квадратной скобке цри условии, что С4=а, в coollBBTcTBHH с выражением (2) равна р„(То), т. е. приведенной плотности внутри диапа1зона измерений.

35 Третий член в скобках при условии, . что

Co=p (T0), а, учитывает изменение начальной плотности от температуры. Сдвиг щкалы, обусловленный наличием в фар муле (7) постоянной С6, может быть скомпенаи рован, на40 пример, в регистраторе.

Таким образом, напряжение, измеряемое регистратором, при указанных выше условиях пропорционально при веденной плотности контролируемого материала.

45 Подбором сопротивления резистора 4 при о пределенной величине Е оауществляется равенство С4 — — а, а подбором .величины сопротивления б — равенство С вЂ” — р (To) а.

Предмет изобретения

У стройст во для измерения приведенной плотности содержащее ллотномер с потенцио метрическим преобразователем, угол поворота подвижного контакта которого пропорционален плотности контролируемой среды при текущей температуре, преобразователь отклонен ия температуры контролируемой среды от теипературы лриведения в электрический сигнал и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нето,возведены д ва резистора, между которыми, включен потенциометрический пре55 образователь, одни выводы резисторов соеди428204

Составитель Н. Золотухина

Техред А. Камышникова Корректор В. Гутман

Редактор Л. Цветкова

Заказ 777/84 Изд. № 1591 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раужскаи наб.» д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» иены с неподвижными контактами преобразователя, а другие — с источником на пряжения, параллельно одному из резисторов подключен преобразователь отклонения температуры, при этом подвижной контакт аотенциометрического преобразователя и вывод второго резистора. овязанный с источником надряжен ия, подключены ко входу регистратора.