SU1029047A1 - Пьезометрический плотномер жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контроль- но-измерительной технике, а именно к устройствам дл  измерени  плотности жидкости иможет быть использовано в ,. различных отрасл х промышленн.ости.

Известны пьезометрические плотномеры с двум  пьезометрическими трубками , установленными на различной глубине, перепад давлени  между которыми  вл етс  функцией плотности контролируемой жидкости 1.

Недостатком известных технических решений  вл етс  аналоговый характер выходного сигнала, что обуславливает его низкую помехозащищенность от колебаний давлени  питани  и утечек в лини х св зи при получении, передаче, обработке и использовании в современных цифровых и импульсных системах пневмоавтоматики.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению  вл етс  пьезометрический плотномер жидкости, содержащий две пьезометрические трубки , опущенные на различную глубину в контролируемую жидкость, привод, подключенный к одной из трубок, и задатчик Г 21.

Недостатком известного плотномера  вл етс  низка  помехоустойчивость выходного сиг-нала. Низка  помехоустойчивость аналогового выходного сигнала обусловлена колебанием давлени  питани  и утечками в лини х св зи.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости выходного сигнала плотномера.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пьезометрическом плотномере жидкости, содержащем две пьезометрические трубки, опущенные на различную глубину в контролируемую жидкост1; привод, подключенный к .одной из трубок , и задатчик, привод выполнен в виде пневматического шагового двигател  а в схему дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик пневмримпульсов , сумматор, элемент сравнени , два нормально закрытых пневмоклапана и генератор пневмоимпульсов, причем реверсивные входы пневматического шагового двигател  и двоичного счетчйка через нормально закрытые пневмоклапаны подключены к генератору пневмоимпульсов , а управл кидие входы пневмоклапанов соединены с выходами элемента сравнени , входы которого, в свою очередь, соединены с выходами задатчика и сумматора, подключенного к пьезометрическим трубкам. На чертеже представлена схема пьезометрического плотномера жидкое- 60 ти с кодовым выходом. Пло1:номер содержит пьезометрические трубки 1 и 2, п тимембранный сумматор 3, элемент 4 сравнени , состо щийиз двух трехмембранныхсумматоров 5

5 и 6, задатчик 7, генератор 8 пневмоимпульсов , два нормально закрытых клапана 9 и 10 двоичный кодирующий счетчик 11, пневматический шаговый двигатель 12, соединенный посредством зубчатой передачи 13 с пьезометрической трубкой 2.

Плотномер работает следующим образом .

Перед началом измерени  пьезометрические трубки 1 и 2 погружены в контролируемую жидкость на одинаковую глубину fj. Перепад давлени - на выходе сумматора 3 и количество импульсов в счетчике 11 равны нулю. Задава  с помощью задаТчика 7 определенное посто нное значение РЗ / схему ввод т в режим рассогласовани  так как на входы элемента 4 сравнени , от сумматора 3 и задатчика 7 поступают различные.по величине давлени . При этом сумматор б элемента 4 сравнени  открываетс  и сигнал с него поступает в управл ющую камеру пневмоклапана 10. Клапан 10 открываетс  и импульсы с генератора 8 начинают одновременно по.ступать на счетчик 11 и пневматический шаговый двигатель 12. Счетчик 11 фиксирует количество поступивших пневмоимпульсов с одновременным преобразованием их в параллельный код, а пневматический шаговый двигатель 12 после каждого поступившего импульса через зубчатую передачу 13 перемещает пьезометрическую трубку 2 на один шаг, которому соответствует уменьшение давлени  Р. на величину () и воз.растаниедР на то же знчение . Под действием поступающих пневмимпульсов двигатель перемещает трубку 2 Дотех пор, пока значени  дР.и Р не уравн ютс . При этом сигналы на выходах элемента сравнени  станут равнЕлми нулю. Клапан 10 закрываетс  и двигатель зафиксирует трубку 2 в достигнутом положении равновеси  между дР и РЗ.Счетчик 11 накопл ет все N поступившие на его вход импульсы и преобразует их в кодовую комбинацию, соответствующую начальному значению плотности Ун при котором , Т.б:

- - {Pi-Pa

АР КМ.,. (1)

н

) где g - ускорение земного прот жени , . Нц - начальный перепад между нижними концами пьезометрических трубок;„ „ „ К - коэффициент процорциональности .

В дальнейшем, любое отклонение значени  плотности жидкости от начального значени  рц i которрму в счетчике соответствует количество импульсов NH., вызывает изменение переп .ада давлени  дР, причем, если др Р , элемент 4 сравнени  открывает пневмоклапан 9 и импульсы с генератора 8, поступа  на соответствующий вход шагового двигател  и перемаца  трубку 2, начинают уравновешивать ЛР и Р в соответствии с выражением

Р --дР--9 г(Нн-йлн), U) .

где f - новое значение плотности контролируемой жидкости; Р число импульсов, потребовавшеес  дл  приведени  схемв в состо ние равновеси  и вычтенное из находившегос  в счетчике количества импульсов Мц с соответствук дим преобразованием в код;

дН - перемещение пьезометрической трубки 2, соответствующее одному шагу двигател . Следовательно

р--К(.Ыц-и)КиЧг)

При уменьшении р, ДР становитс  меньше от элемент 4 сравнени  открывает клапан 10. Трубка 2 начинает перемещатьс  вверх пока не будет достигнуто равновесие

Р,--дР--р §1.), (NH+H)KN; И)

где р - Новоезначение плотности контролируемой жидкости .

Таким образом, в счетчике11 всегда находитс  количество импульсов N, однозначно св занное со значением плотности контролируемой жидкости j и преобразованное в соответствующую кодовую комбинацию на его выходах.

: Представление выходного сигнала пьезометрического плотномера в виде кодовых комбинаций пневматических импульсов cyaiecTBeHHo повышает помехоустойчивость полученной информации при ее передаче, обработке и использовании , так как методы получени  и передачи импульсных сигналов делают изменение амплитуды передаваемых импульсов от изменени  параметров линий св зи и колебани  давлени  на выходе источника питани , не вли ющими на результаты измерени .

Еще одно существенное преимущество

5 предлагаемого технического решени  заключаетс  в том, что представление выходного сигнала пьезометрического плотномера в виде кодовых комбинаций позвол ет просто, без вс ких преобразований , вводить информацию в цифровые вычислительные устройства и устройства обработки данных, а также осуществл ть цифровую индикацию показаний , обеспечивающую меньшую погрешность при считывании и простоту регистрации цифровых данных.

Claims (1)

1. ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий две пьезометрические трубки, опущенные на различную глубину в контролируемую жидкость, привод, подключенный к одной из трубок, и задатчик, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости выходного сигнала, привод выполнен в виде пневматического шагового двигателя, а в схему дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик пневмоиодульсов, сумматор, элемент сравнения, два нормально закрытых пневмоклапана и генератор пневмоиюульсов, причем реверсивные входа пйевматического шагового двигателя и двоичного счетчика через нормально закрытые пневмоклапаны подключены к генератору пневмо ««пульсов, в управляющие входы пнешлоклапанов соединены с выходами элемента сравнения, входы которого, в свою очередь, соединены с выходами з адатч ика и сумматора, подключенного к пьезометрическим трубкам.