Устройство для определения объема вещества в емкости

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ll)587QQQ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено у 7.09.76 (21) 418304у18-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,01,78, Бюллетень №1 (51) M. Кл, (а 01 F 17/00

Государственный номнтет

Совета Мннмстров СССР во делам нэобретвнмй н аткрытнй (53) УДК 531 73 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19.01.78

B. А. Ференец, В, В, Бердников, В. Т. Смирнов и В. П. Сидоров, (72) Авторы изобретения

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н, Туполева (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА

ВЕШЕСТВА В ЕМКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в част ности для измерения объема жидких, сыпучих, твердых тел ттли газообразных веществ, находящихся в емкости. 5

Известны устройства для измерения уровня и объема, содержащие основной и эталонный возбудители (например, возбудители колебания давления газа), термоанемометричеокий преобразователь, электронзмернтельную IO схему и цепь обратной связи, управляющую работой комненсанноннык устройств (lj .

Недостатками этих устройств являются трудность выбора оптимального режима работы возбудителей н термоанемометрическо- 15 го преобразователя за счет переменных по величине нагрузок на возбудители. Кроме того, отработка сигнала рассогласования путем изменения объема компенсационной ка»меры усложняет конструктивное исполнение 20 устройств.

Известны также устройства, содержащие емкость с измеряемым веществом и устаньаленныи в ней возбудитель колебаний давления газа, компенсационную камеру с àíà- 25 логичным возбудителем, колебаний, чувствительный элемент, термоанемометрический преобразователь, состоящий из двух терморезисторных камер н полупроводниковых термоанеморезисторов, один из которых расположенный у выходного отверстия сопла, является рабочим. Работа возбудителей осуществляется от генератора. Для компенсации тем» пературных погрешностей служит другой термоанеморезистор, расположенный у выходного отверстия сопла, оба термоанеморезнсторы включены в электроизмернтельную схему i разогреваются электрическим током. Обрат» ная цепь преобразования, состоящая из усилителя н регулирующего органа, управляет интенсивностью работы основного возбудитеas (2j .

Недостатком этих устройств является то, что в процессе эксплуатации возникает погрешность, вызванная термоаиемометрическкм преобразователем за счет временной нестабильности термоанеморезисторов, температурного дрейфа нуля и временной нестабкльности характеристик сопел вследствие возможного засорения.

С целью иовышеиия точности и надежнос ти измерения устройства снабжено электропиевмоклаиаиом, входы которого соединены с этаиеииым возбудителем и верхней частью., емкости, а выход — с термоанемометрическив/ g преебраэователем, размещенным в «омпенсе.акоииэй кемере.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Устройство содержит емкость 1, заполненнуювеществом 2, например жидкостью, основной возбудитель 3 колебаний давления газа, раэмещэииый в газовой подушке 4 емкости м

1, эталонный возбудитель 5, дифференциапь иый одиокамерный термоанемометрический преобразователь, состоящий из терморезистор-5 иой камеры 6, термоанеморезисто юв 7 и 8, сопел 8 и 10. . Термоаиеморезисторы 7 и 8 включены в электроиэмерительиую схему 11 и разогреваются эиектрическим током. Для управления интенсивностью работы основного возбудителя в устройство введена обратная цепь преобразования, состоящая иэ усилителя 12 и рагу иирующего органа 13.

Очередность подключения основного возбу- 2 дителя 3 и эталонного возбудителя 5 «термоанемометрическому преобразователю производится с помощью алектропневмоклапана 14

Работа возбудителей 3 и 5 и алектропневмо клапана 14 осуществляется от генератора 15. М

Ьеличина измеряемого объема определяется указателем 16. Согласование характеристик основного 3 и эталонного 5 возбудителейпроизводится с помощью компенсационной ка.меры 17. для выравнивания давления в термо- 45 анемометрическом преобраэовате пе с лужит дроссель 18.

Устройство работает следующим образом.

Ь условиях установившегося режима, «ох да объем измеряемого вещества 2 не изменяется, с«о :ости изменения давления, создаваемые основным возбудителем 3 в газовой подушке 4 емкости 1 и эталонным возбудителем 5, будут равны. Интенсивность обдува термоанеморезисторов 7 и 8 в «аж- 4 дый из моментов, когда термоанемометричес«ий преобразователь соединен с газовой подушкой 4 и когда термоанзмометрнческий пре- образователь соединен с эталонным возбудите лем 5 одина«ода,а электрические сигналы,сйимаемые с них,равны.Эти электрические сигналы подаются в электроизмерительную схему 11, где сравниваются и запоминаются. При равенстве этих сигналов алектричес«ий сигнал на выходе эле«троиэмерительной схемы 11 равен нулю, При изменении объема измеряемого вещест ва 2 скорость изменения давлен. л, создаваемая основным возбудителем 3 в газовой

-подуш«е 4 емкости 1 изменится, а скорость изменения давления, создаваемая эталонным возбудителем 5 останется постоянной. Интенсивность обдува тер..;:л:;еморезисторов 7 и 8 в момент соединения термоанемометрического преобразователя с газовой подушкой 4 тоже изменится, а в момент соединения термоанемометрического преобразователя с эталонным возбудителем 5 останетсяпостоянной. Эпектричес«не сигналы, снимаемые с термоанеморезистс . ров 7 и 8 и подаваемые в алектроизмерите пьную

cxehvy 1 1 р будут различны. Разность этих сигналов, сформированных в электроизмеритель ной схеме 11, усиливается усилителем 12 и подается на вход регулирующего органа 13.

Последний изменяет управляющий сигнал, направляемый к основному возбудителю 3, изменяя интенсивность его работы, Изменение интенсивности будет пооисходить пока скорости изменения давления, создаваемые основным 3 и аталонным 5 возбудителями будут равны, а сигнал рассогласования на вьцьоде алектроизмерительной схемы 11 станет равным нулю. Для определения величины измеряемого объема сигнал с регулирующего ор гана 13 одновременно подается на указатель

16, шкала которого етградунрована в единицах объема.

Погрешность, вносимая термоанемометрическим преобразователем, исключается тем, что с появлением временной нестабильности термоанеморезнсторов, температурного дрейфа нуля или с изменением характеристик сопел

9 и 10 произойдет одновременное смещение, сигналов, снимаемых по каналу основного и аталонного возбудителей, а разность сигналов останется постоянной. ъ.ормула йэобретения

Устройство для определения объема вещества в емкости, содержащее генератор элект рическнх колебаний, свизанный с основным и эталонным возбудителями «олебаний давления газа в емкости, регулирующий орган, соединенный с упомянутыми генератором и основным возбудителем, и термоаяемометрический преобразоьател, подключенный к алектропзмерительной схеме,a р т л и ч а ю щ ее. с я тем, что, с целью повышения точности и и надежности измерения, оно снабжено электро-. пневмоклапаном, входы «оторого соединены с аталонным возбудителем и верхней частью емкости, а выход - с термоанеметрическим преобразователем, размещенным в комненса ционной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

Хю 308301, кл. 8 01 F 17/00, 1970, 2. Авторское свидетльство СССР

М 386261, кл. Gi 01 F 17/00.1971.

58 733у

I

С еФгавитель Б. Розовская

Редактор Л. Курасова, Телред 3. Фанта Корректор Я. Ковалева

Заказ 121/30 Тираж,Щ Подписное

UHHHHH Государственнаге комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раунская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4