Прибор для определения плотности жидкости

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1947712 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.05. 79 (21) 2774170/28-13 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетОпубликовано 3007.82. Бюллетень ¹28

151)М Кп з

G N 9/26

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий „ (53) УДХ 531. 756 (088. 8) Дата опубликования описания 30.07.82 (72) Автор изобретения

Б По о (71) Заявитель

Киевский технологический институт пищевой пр (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительHQA технике, может найти применение в пищевой промышленности и, в частности, в первичном виноделии. 5

Известен прибор для определения плотности жидкости по высоте столба эталонной жидкости, уравновешиваемого столбом контролируемой жидкости, состоящей из сосуда Н-образной формы, разделенного в нижней части мембраной, одна ветвь которого заполнена контролируемой жидкостью постоянной высоты, а вторая - эталонной, и в верхней части выполнена иэ гибкого шланга с воронкой, кинематически связанной с выходом схемы компенсации посредством реверсивного электродвигателя, управляемого фазочувствительным усилителем переменного тока, вход которого подключен к датчику разбаланса Å1 .

Недостатком данного прибора является наличие электромеханического преобразователя, заглубляющего мембрану. При нарушении гидростатичес- . кого равновесия столбов, указанных жидкостей в обеих вертикальных трубках, снижается чувствительность мембраны к прогибу, что уменьшает точность измерения плотности, так как. при этом мембрана нагружена закрепленными на ней деталями электромеханического преобразователя ее прогиба.

Кроме того, .наличие трения или сопротивления в выводе стержня, передающего прогиб мембраны и связанного с ней перемещения якоря дифференциального трансформатора-индукционного типа, также снижает чувствительность мембраны и, следовательно, точность измерения плотности жидкости.

Цель изобретения — увеличение точности измерения плотности жидкости.

Для достижения цели в приборе для определения плотности жидкости, состоящем иэ сосуда V-образной формы, разделенного в нижней части мембраной, одна ветвь которого заполнена. контролируемой жидкостью постоянной высоты, а вторая - эталонной,и в верхней части выполнена из гибкого шланга с. воронкой, кинематическч связанной с выходом схемы компенсации посредством реверсивного двигателя, управляемого фазочувствительным усилителем переменного штока, вход которого подключен к датчику разбаланса, датчик разбаланса выполнен в виде электродов, размещенных на противоположных стенках Н-образного сосуда по обе сторо947712 ны мембраны и подключенных через сопротивления ко входу фазочувствительного усилителя переменного тока.

На чертеже показана схема прибора.

Устройство состоит из двух вертикальных трубок малого диаметра 5 (5-8 мм). Трубка 1 выполнена постоянной высоты (1,5-2 м), трубка 2 — переменной. Высота ее может изменяться при изгибе верхней ее части. Верхние

ЪконЧания 3 и 4 этих трубок расшйрены 10 для увеличения. периметра слива и более то ного поддержания уровня слива в них. Нижние концы трубок соединены с камерами 5 и б, разделенными тонкой чувствительной мембраной 7. В каждой камере на сторонах, обращенных к мембране, вмонтированы по два электрода 8, выводы от которых соединены с резисторами 9 и 10. Электрические сопротивления жидкостей Me y napaMH электродов образуют прилежащие плечи моста сопротивлений, в который входят также эти резисторы.

К диагонали моста подключен вход фазочувствительного электронного или полупроводникового усилителя 11, выход которого питает Управляющую обмотку. реверсивного двигателя 12, служащего приводом исполнительного механизма 13, вертикального перемещения верхней части трубки 2 с эталонной 3О жидкостью Высоту эталонной жидкости, заполняющей трубку 2 и камеру 5, а следовательно, плотность контролируемой жидкости в трубке 1, показывает стрелка 35

14, соединенная через редуктор с ротс. ром реверсивного двигателя 10, Устройство снабжено электромагнитным клапаном 15, трансформатором 16, капельницей 17 и реле 18 максимального 40 уровня.

Устройство действует следующим образом.

Трубка 2 постоянно заполнена до верхнего своего уровня эталонной жид-45 костью, а трубка 1 периодически, по необходимости, или эпизодически заполняется контролируемой жидкостью до постоянного верхнего уровня (слива), .при котором срабатывает реле 18 максимального уровня в воронке 3, что вызывает закрытие электромагнитного клапана 15, через который заполняется эта трубка.

Если вес столба контролируемой жидкости в трубке 1 (произведение постоянной высоты ее столба на ее плотность) не уравновешивается весом столба эталонной жидкости в трубке 2,. например водой, подкисленной винной. кислотой, тогда возникает разность 60 их.давлений в камерах 5 и 6 по обе стороны мембраны 7. B этом случае мембрана 7 прогибается от своего нейтрального вертикального положения.

При этом изменяются площади поперечного сечения, заполненных контролируемой жидкостью в камере 5 и эталонной в камере б каналов, образуемых мембраной и обращенными к ней поверхностями тела камер, с вмонтированными в них парами электродов. Один из этих каналов цри этом сужается, а второй - расширяется (или наоборот).

При этом изменяются в противоположные стороны электрические сопротивления между каждой парой электродов, Мост сопротивлений, в который входят сопротивления жидкостей в этих каналах, а также резисторы 9 и 10, резко выходит из равновесия. В результате этого сигнал разбаланса моста после его усиления фазочувствительным усилителем 11 приводит во вращение ротор реверсивного двигателя 12, который производит вертикальное перемещение, посредством исполнительного механизма 13, верхней части трубки 2, заполненной эталонной жидкостью, до тех пор, пока вес ее столба (произведение высоты на ее плотность), т.е. давление в камере б не станет равным давлению в камере 5, что приведет к устранению прогиба мембраны 7 и уравновешиванию моста сопротивлений, исчезновению сигнала его разбаланса, подаваемого на вход усилителя, к остановке реверсивного двигателя 12 и приводимого им исполнительного механизма, к установке верхнего уровня трубки.2 с эталонной жидкостью на высоте, соответствуюцей плотности контролируемой жидкости в трубке 1, и установке указательной стрелки 14 на соответствуюцем делении шкалы плотности, Для устранения возможного незначительного падения уровня эталонной жидкости в расширенной части 4 трубки 2 вследствие прогиба мембраны 7 или изменения сечения трубки 2 при ее изгибе предусмотрена установка капельницы 17 с эталонной жидкостью над трубкой 2. При прогибе мембраны до прилегания ее к одной из пар электродов сопротивление между ними резко возрастает (в 15-20 раз), что выводит мост сопротивлений из равновесия, и возникающий .сигнал разбаланса подается на вход усилителя, Это позволяет сделать этот нуль-индикатор мало чувствительным к изменениям удельной электропроводности контролируемой жидкости, например виноградного сусла, удельная электропроводность которого из разных сортов винограда при различиой его зрелости. меняется не более чем в 2 раза.

Формула изобретения

Прибор для определения плотности жидкости IIo высоте столба эталонной

947712

ВНИИПИ Заказ 5621/65 Тираж 887 Подписное

Филила ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 жидкости, уравновешиваемого столбом контролируемой жидкости, состояций из сосуда V-образной формы, разделенного в нижней части мембраны, одна ветвь которого заполнена контролируемой жидкостью постоянной высоты, а вторая — эталонной, и в верхней части выполнена из гибкого шланга с воронкой, кинематически связанной с выходом схемы компенсации посредством реверсивного электродвигателя, управля-10 емого фазочувствительным усилителем переменного тока, вход которого подключен к датчику разбаланса, о т л йч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, датчик разбаланса выполнен в виде электродов„ размещенных на противоположных стенках

Ч-образного сосуда по обе стороны мембраны и подключенных через сопротивления ко вхоДу фазочувствительного. усилителя переменного тока.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 157829, кл. G 01 М 9/26, 1963.