SU636510A1

SU636510A1 - Liquid density meter

Info

Publication number: SU636510A1
Application number: SU772438678A
Authority: SU
Inventors: Валерий Владимирович Зайцев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6155
Priority date: 1977-01-06
Filing date: 1977-01-06
Publication date: 1978-12-05

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности, к плотномерам.The invention relates to a measurement technique, in particular, to densitometers.

Известен плотномер жидкости 1, в котором используетс зависимости собственной частоты крутильных колебаний упругозакрепленного вибрирующего элемента, погруженного в контролируемую жидкость, от плотности этой жидкости.A fluid density meter 1 is known in which the dependences of the natural frequency of torsional vibrations of an elastic-fixed vibrating element immersed in a controlled fluid on the density of this fluid are used.

Этот плотномер имеет невысокую чувствительность и малую точность, что обусловлено:This densitometer has low sensitivity and low accuracy due to:

несинусоидальным характером силы взаимодействи пол катушки электромагнита с посто нными магнитами, жестко укрепленными на стержне, за счет переменного воздушного зазора между ними;the non-sinusoidal nature of the force of interaction of the coil of the electromagnet with permanent magnets rigidly mounted on the rod, due to the variable air gap between them;

дополнительным моментом инерции чувствительного элемента, создаваемым конструктивными элементами возбудител колебаний .an additional moment of inertia of the sensing element, created by the structural elements of the vibration exciter.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс вибрационный плотномер жидкости 2, в котором крутильные колебани вибрирующего элемента возбуждаютс в результате взаимодействи кругового и продольного магнитных потоков в магнитоупругом трубчатом стержне.The closest in technical essence to the proposed is a vibrating density meter of liquid 2, in which the torsional vibrations of the vibrating element are excited as a result of the interaction of circular and longitudinal magnetic fluxes in a magnetoelastic tubular rod.

Известный плотномер содержит крутильно-колеблюшийс элемент с лопаст ми, закрепленный на полом магнитоупругом стержне , обмоткм возбуждени , преобразователь крутильных колебаний в периодический электрический сигнал индукционного типа и электронное устройство. Обмотки возбуждени установлены взимно перпендикул рно, причем одна обмотка выполнена тороидальной и проходит сквозь стержень, а друга обмотка выполнена коаксиальной и охватывает стержень. Тороидальна обмотка подключена к источнику посто нного тока, а коаксиальна обмотка - к выходу электронного устройства.A known densitometer contains a torsional-oscillating element with blades mounted on a hollow magnetoelastic rod, excitation windings, a converter of torsional oscillations into a periodic electric signal of induction type and an electronic device. The field windings are mounted perpendicularly perpendicular, with one winding being toroidal and passing through the rod, and the other winding being coaxial and enclosing the rod. The toroidal winding is connected to the DC source, and the coaxial winding is connected to the output of the electronic device.

Преобразователь крутильных колебаний в периодический электрический сигнал содержит два посто нных магнита, укрепленных диаметрально противоположно на крутильно-колеблющемс элементе с лопаст ми, и две измерительные обмоткн, намотанные на сердечники из магнитом гкого материала, неподвижно укрепленные на корпусе виброплотномера . Оси посто нных магнитов и измерите .льпых обмоток взаимно перпендикул рны .The torsional vibration transducer into a periodic electric signal contains two permanent magnets, diametrically mounted on the torsion-oscillating element with blades, and two measuring windings wound on cores of a magnet of a soft material fixedly mounted on the body of the vibration meter. The axes of the permanent magnets and measure the spiral windings are mutually perpendicular.

Недостатком этого п.ютномера в.шетс мала чувствительность, обуслов.ченна значительным собственным моментом инерции крутильно-колеблющегос элемента за счет размещени на нем двух посто нных магнитов нреобразовател крутильных колебаний крутильно-колеблющегос элемента в периодический электрический сигнал.The disadvantage of this subnumber is that the sensitivity is low due to the significant intrinsic moment of inertia of the torsional-vibrating element due to the placement of two permanent magnets on the converter of the torsional-vibrating torsional-vibrating element into a periodic electrical signal.

Цель изобретени - повыщение чувствительности плотномера.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the density meter.

Цель достигаетс тем, что посто нный магнит, снабженный измерительной обмоткой , установлен жестко в корпусе плотномера перпендикул рно нлоскости одной из лопастей , выполненной двухслойной, причем слой, обращенный в сторону посто нного магнита, выполнен из феррома.гнитного материала .The goal is achieved by the fact that a permanent magnet, equipped with a measuring winding, is rigidly installed in the densitometer body perpendicular to the plane of one of the blades, made two-layer, with the layer facing the permanent magnet made of ferromagnetic material.

На чертеже представлена схема предлагае .мого плотномера жидкости.The drawing shows a diagram of the proposed liquid densitometer.

Плотномер жидкости содержит крутил ьно-колеблющийс эле.мент 1 (например, цилиндр) с лопаст ми, закрепленный на одно .м из концов трубчатого магнитоупругого стержн 2, другой конец которого консольно укреплен на основании 3. Обмотка возбуждени 4 выполнена тороидальной. Она проходит сквозь трубчатый стержень и подключаетс к источнику посто нного тока. Обмотка возбуждени о выполнена коаксиальной. Она охватывает магнитоуиругий трубчатый стержень 2 и подключаетс к выходу, усилител 6. Цосто нный магнит 7 с намотанной на не.м измерительной обмоткой 8 неподвижно закреплен в основании 9, при этом ось по;;то нного магнита перпендикул рна плоск ,ости дБухс.лойной лопасти крутильно- колеблющегос элемента . . Слой лопасти крутильно-колеблющегос элемента, обращенный в сторону посто нного магнита 7 с обмоткой 8, выполнен из ферро.магнитного материала , напри.1ер ферромагнитной фольги. Измерительна обмотка 8 подключена ко входу усилител 6. Тороидальна 4 и коаксиальна 5 обмотки, а также посто нный магнит 7 с измерительной обмоткой 8 герметизированы . За.мкнутые герметичные полости образованы трубками 10- 14, основани ми 3 и 9 и крышками 15 и 16. Выводные концы обмоток 4, 5, 8 проход т через разъем 17.The fluid meter contains a twisted-oscillating element 1 (for example, a cylinder) with blades fixed to one of the ends of the tubular magnetoelastic rod 2, the other end of which is cantilevered on the base 3. The excitation winding 4 is toroidal. It passes through the tubular rod and is connected to a direct current source. The field winding is coaxial. It covers the magnetically operated tubular rod 2 and is connected to the output of amplifier 6. Constant magnet 7 with the measuring winding 8 wound around the base is fixedly fixed at the base 9, and the axis of the magnet is perpendicular to the plane of the dBuchs layer blades of a torsional-oscillating element. . The layer of the blade of the torsional-oscillating element facing the permanent magnet 7 with the winding 8 is made of a ferromagnetic material, for example, a ferromagnetic foil. The measuring winding 8 is connected to the input of the amplifier 6. The toroidal 4 and the coaxial 5 windings, as well as the permanent magnet 7 with the measuring winding 8, are sealed. Closed sealed cavities are formed by tubes 10-14, bases 3 and 9, and covers 15 and 16. The lead ends of windings 4, 5, 8 pass through connector 17.

Нлотномер жидкости работает следующим образом.The meter number of the liquid works as follows.

Крутильно-колеблющийс элемент 1 плотномера жидкости погружают в контролируемую жидкость. При включении усилител 6 в обмотке 5 возникает и.мпульс тока, вызывающий по вление продольного магнитного потока в стержне 2. Помимо продольного магнитного потока, в стержне 2 действует круговой магнитный ноток, создаваемый током тороидальной обмотки 4. В результате взаимодействи кругового и продольногоThe torsional vibrating element 1 of the fluid meter is immersed in a controlled fluid. When the amplifier 6 is turned on in the winding 5, an impulse of current arises, causing the appearance of a longitudinal magnetic flux in the rod 2. In addition to the longitudinal magnetic flux, the rod 2 has a circular magnetic note created by the current of the toroidal winding 4. As a result of the interaction of the circular and longitudinal

создаетс is created

магнитных потоков в стержнеmagnetic flux in the rod

результирующий геликоидальный .магнитный поток и, как следствие, по вл ютс крутильные колебани . Стержень 2 при этом будет стремитьс соверщать крутильные колебани the resulting helicoidal magnetic flux and, as a result, torsional vibrations appear. The rod 2 in this case will tend to perform torsional vibrations.

с собственной частотой. Преобразователь крутильных колебаний преобразует эти колебани в периодический электрический сигнал за счет измен ющегос воздущного зазора между ферро.металлизированной поверхностью лопасти крутильно-колеблющегос элемента и неподвижпы.м магнитом 7 с обмоткой 8. Периодический электрический сигнал поступает на вход усилител 6, питающего обмотку возбуждени 5. Тем самым поддерживаютс незатухающие колебани with its own frequency. The torsional vibration transducer converts these oscillations into a periodic electric signal due to the changing air gap between the ferro-metallized surface of the torsional-vibrating blade of the element and the stationary magnet 7 with the winding 8. The periodic electric signal is fed to the input of the amplifier 6 feeding the excitation winding 5. Thereby sustained oscillations are maintained.

5 стерл н 2, частота которых вл етс мерой плотности контролируе.мой жидкости.5 sterols 2, the frequency of which is a measure of the density of the controlled liquid.

Claims

1. The patent of Germany .Nb 1291138, cl. 42 E 1/03.

2. Author's certificate L 356520, cl. G 01 .N 9/10, 970.

15