Датчик плотности газа
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено24.05,7Э (21) 1919814/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликована(25.10.77.Бюллетень № 39 (4Б) llàòà опубликования описании 10.11.77
Союз Советских
Социалистических
Республик (11> 577429 (51) M. Кл.
& 01 Н 9/02
Гвоударстеенный комитет аоеата Министров СССР но делам изооретеннй и открытий (53) УДК621.Э98. .694,4 (088. 8) (72) Авторы нзоСретення
В, А, Айрапетов и Н, A. Какорин (71) Заявитель
Специальное конструкторское бюро " Газприборавтоматика" (54) ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ГАЗА
Изобретение относится к технике измерения плотности веществ к может быть использовано в качестве датчика в дифманометрических системах измерения расхода газа.
Ь
Известно устройство, содержащее два ареометрических тела, соединенных между собой струной, помещенной в поле постоянного магнита (1).
Недостатком известного датчика являет- щ ся сложная зависимость величины выходного сигнала (частоты поперечных колебаний струны) от плотности газа. Его применение в системе измерения расхода требует доцолнительных преобразователей, позволяющих по- ц лучить необходимую функциональную зависимость между выходным сигналом и измеряемой плотностью, что вецет к усложнению конструкции системы и снижению ее надежности. Кроме того, наличие дополнительных 0 преобразователей, обладающих погрешносты, существенно снижает эффект повышения точности измерения расхода газа при осуществлении автоматического учета плотности газа. Проблема учета изменения плотности ra- 25 за в таких системах наиболее просто решается при помощи датчика плотности, имеющего зависимость величины ьыходного сигнала, пропорциональную корню квадратному из величины измеряемой плотности.
11ель изобретения - повышение точности измерений путем получения зависимости частоты поперечных колебаний струны, пропорциональной корню квадратному иэ величины измеряемой плотности.
Это достигается тем, что в датчике ареометрическое тело закреплено на конце рычага, на другом конце которого закреплен противовес, а струна вторым своим котитом прикреплена к рычагу в том месте, при кс>тором обеспечивается ее растяжение при движении ареометрического тела вверх.
На чертеже представлена кинематическая схема датчика, где 1 - ареометрическое тело, 2 - рычаг, 3 - неподвижная ось, 4струна, 5 — неподвижная опора, 6 - постоянтиай магнит, 7 - противовес.
Устройство работает следуюцптм образом.
При изменении плотности газа, окружающего ареометрическое тело, величине дейст577429 — (2)
1 1/6
2Е, (Р с
30 че, с 2f у
ЦНИИПИ Заказ 3659!31 Тираж 1101 Подписное
Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 вуюшей на ареометрическое тело выталкиваюшей силы изменяется, что приводит к изменению силы натяжения струны, определяюшей частоту поперечных колебаний струны.
Из условия равновесия рычажной системы 5 датчика можно определить силу натяжения струны.
Т Я.S И i) t+р 4 (i)
c. e c з з
rue 5< - натяжение струны;
c — плошадь поперечного сечения струС ны; рр - выталкиваюшая сила,действуюшая на ареометрическое Telo (g -плотность, V - объем вытесненной жидкости);
Р m g -, вес ареометрического тела;
iЧ"1 - плечо сип F и Р< — плечо силы Тс, Р =п я — вес дополнительного груза;
2 Ю (— плечо силы Р2.
Из условия равйовесия рычажной системы датчика можно определить связь частоты колебаний струны, возбужденных любым способом, с натяженйем струны
25 где t — длина струны;
Я вЂ” плотность материале струны, С
Из выражений (1) и (2) следует:
VC m„(„— Е,m„
Обозначив и приняв О, 24 .у.Е, Vti что соответствует отсутствию силы натяжения струны при нулевой плотности, получим выражение f К,1/Я, Таким образом, частота поперечных колебаний струны пропорционачьна корню квадратному из величины изм :яемой плотности.
Для получения такой зависимости необходимо, чтобы действующая на ареометрическое тело выталкиваюшая сила уравновешивалась силой растяжения струны.
Формула изобретения
Датчик плотности газа, содер каший ареометрическое тело и струну, находящуюся в поле постоянного магнита, один конец которой закреппен неподвижно, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с цепью повышения точности измерений путем получеиия зависимос ти частоты поперечных колебаний струны, пропорциональной корню квадратному из величины измеряемой плотности, в нем ареометрическое тело закреплено на конце рычага, на другом конце которого закреплен противовес, а струна вторым своим кони. ;л прикреплена к рычагу в том -;:рте, при котором обеспечивается ее растяжение при движении ареометрического тела вверх.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
N 19368, кп. & 01 8 9/02Э 1931 °
