RU2045030C1 - Устройство для измерения плотности жидкости - Google Patents
Устройство для измерения плотности жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045030C1 RU2045030C1 SU4936169A RU2045030C1 RU 2045030 C1 RU2045030 C1 RU 2045030C1 SU 4936169 A SU4936169 A SU 4936169A RU 2045030 C1 RU2045030 C1 RU 2045030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric
- resonator
- cavity
- leads
- plates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике, в частности в устройствах для измерения плотности жидкости, например плотности нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения: устройство содержит трубчатый резонатор, вдоль продольной оси которого на некотором расстоянии друг от друга укреплены пьезопреобразователи, выполненные в виде кольцевых пьезопластин, соединенных либо с генератором электрических импульсов, либо с приемником ультразвуковых колебаний. Трубчатый резонатор загерметизирован с одного торца, погружаемого в резервуар с жидкостью. Один пьезопреобразователь, связанный выводами с приемником, укреплен на внутренней поверхности резонатора у загерметизированного конца, а другой пьезопреобразователь, связанный выводами с генератором, укреплен на внешней поверхности резонатора выше места его крепления с резервуаром через изолирующую прокладку. По обе стороны кольцевых пьезопластин укреплены аналогичные пластины, причем пьезопластины и пластины склеены между собой по торцовой поверхности и приклеены к резонатору по цилиндрической поверхности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к техническим средствам для измерения качественных параметров преимущественно жидких сред и может быть использовано для измерения плотности нефти и нефтепродуктов.
Известен погружной камертонный плотномер, датчик которого выполнен в виде полой трубки с заглушенным концом, внутри которой размещен камертон, жестко соединенный своими концами с металлическими сердечниками, образующими две пары полюсных наконечников постоянных магнитов с катушками [1] Две пары полюсных наконечников постоянных магнитов и усилитель образуют систему, которая возбуждает в камертоне на собственной частоте незатухающие колебания. Усилитель усиливает электрические колебания, поступающие с одной пары катушек и подает их на другую пару. Сигналы от усилителя сравниваются со стандартной частотой от кварцевого генератора. Мерой плотности газов является разность между частотами кварцевого генератора и камертона, фиксируемая частотомером.
Однако точность данного плотномера (0,5%) недостаточна, если использовать его при проведении учетно-расчетных операций товарной нефти на автоматизированных узлах учета нефти.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковое устройство для контроля физических параметров жидкостей в трубопроводах, содержащее акустический измерительный преобразователь с внешними конусными волноводами и кольцевыми пьезопластинами, генератор возбуждающих импульсов, усилитель, блок селекции, два временных селектора, блок измерения отношения амплитуд и регистрирующий прибор [2]
Недостатком этого устройства является сложность конструктивного и аппаратурного оформления.
Недостатком этого устройства является сложность конструктивного и аппаратурного оформления.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения плотности жидкости, содержащем трубчатый резонатор, вдоль продольной оси которого на некотором расстоянии друг от друга укреплены пьезопреобразователи, выполненные в виде кольцевых пьезопластин, соединенных выводами либо с генератором электрических импульсов, либо с приемником ультразвуковых колебаний, трубчатый резонатор загерметизирован с одного торца, погружаемого в резервуар с жидкостью, один пьезопреобразователь, связанный выводами с приемником, укреплен на внутренней поверхности резонатора у загерметизированного конца, а другой пьезопреобразователь, связанный выводами с генератором, укреплен на внешней поверхности резонатора выше места его крепления с резервуаром через изолируемую прокладку, по обе стороны кольцевых пьезопластин укреплены аналогичные пластины, причем пластины склеены между собой по торцовой поверхности и приклеены к резонатору по цилиндрической поверхности.
Размещение возбудителя снаружи трубчатого резонатора и приемника внутри трубчатого резонатора делает конструкцию погружного измерительного преобразователя более технологической и способствует повышению точности измерения плотности, благодаря более стабильным характеристикам пьезопреобразователей и поддержанию частоты на возбудителе на определенном уровне.
Применение в качестве демпфера двух дополнительных пьезопреобразователей, размещенных по обе стороны с пьезопреобразователем, имеющим электрические выводы, также способствует повышению точности, хотя и возможно использование в качестве демпфера других элементов и приспособлений.
На чертеже показаны: сосуд 1, исследуемая среда 2, корпус 3 погружного вибрационного измерительного преобразователя, пьезопреобразователи 4-6, образующие возбудитель электромагнитных колебаний, электронный блок 9 для приема и обработки ультразвуковых колебаний, изолирующая прокладка 10; пьезопреобразователи 11-13, образующие приемник ультразвуковых колебаний и металлическая заглушка 14.
Средний пьезопреобразователь 5 возбудителя и средний пьезопреобразователь 12 приемника ультразвуковых колебаний при помощи проводов электрически связаны соответственно с генератором 8 электромагнитных колебаний и электронным блоком 9 для приема и обработки ультразвуковых колебаний.
Устройство для измерения плотности жидкости работает следующим образом.
При подаче напряжения от генератора электромагнитных колебаний на возбудитель, образованный пьезопреобразователями 4-6, приклеенными внутренними поверхностями к наружной поверхности корпуса 3, при работе устройства в корпусе 3 возникают ультразвуковые колебания, которые принимаются пьезопреобразователями 11-13, образующими приемник ультразвуковых колебаний, электрически связанный при помощи проводов с электронным блоком 9 для приема и обработки ультразвуковых колебаний.
Частота этих колебаний находится в пропорциональной зависимости от плотности контролируемой жидкости.
Для определения работоспособности предлагаемого устройства была использована нержавеющая трубка с внутренним диаметром 10 см и толщиной 0,5 мм, к внутренней поверхности которой возле заглушки были приклеены эпоксидной смолой тороидальные пьезопреобразователи (наружный диаметр 10 мм, внутренний 5 мм, толщина 4 мм), образующие приемник ультразвуковых колебаний, а тороидальные пьезопреобразователи (наружный диаметр 22 мм, внутренний диаметр 12 мм), образующие возбудитель электромагнитных колебаний, приклеены своей внутренней поверхностью к наружной поверхности нержавеющей трубки. К средним пьезопреобразователям были припаяны соединительные провода, а пьезопреобразователи без выводов приклеили эпоксидной смолой сбоку от пьезопреобразователей с выводами. Расстояние между возбудителем и приемником ультразвуковых колебаний составляло 70 мм.
На средний пьезопреобразователь 4, используемый в качестве возбудителя, подавались от генератора электромагнитных колебаний типа ГЗ-33 колебания для возбуждения трубки на собственной резонансной частоте 78603 Гц, причем в это время датчик устройства находился в воздухе. Затем последовательно в сосуд заливались различные жидкости бензин с плотностью 780 кг/м3, трансформаторное масло с плотностью 870 кг/м3 и вода с плотностью 1000 кг/м3. При этом частотомером ЧЗ/34 были зафиксированы следующие частоты: 81281, 81590 и 82037 Гц, соответствующие следующим значениям плотностей 780, 870 и 1000 кг/м3.
Погрешность измерения, оцененная по результатам 11 измерений на жидкостях с плотностью 780 кг/м3 и 870 кг/м3, не превышала 1 кг/м3, что не хуже погрешности базовых плотномеров фирмы "Солатрон" мод.7830, применяемых на отечественных узлах учета нефти.
Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства:
повышение точности измерения за счет более точного задания и поддержания на определенном уровне резонансной частоты вибрирующей трубки;
упрощение конструкции за счет применения менее сложных возбудителя и приемника ультразвуковых колебаний;
существенное упрощение настройки возбудителя и приемника ультразвуковых колебаний.
повышение точности измерения за счет более точного задания и поддержания на определенном уровне резонансной частоты вибрирующей трубки;
упрощение конструкции за счет применения менее сложных возбудителя и приемника ультразвуковых колебаний;
существенное упрощение настройки возбудителя и приемника ультразвуковых колебаний.
Предлагаемое устройство для измерения плотности жидкости может найти применение практически во всех отраслях народного хозяйства, где требуются точные лабораторные и поточные измерители плотности, уровнемеры раздела сред.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее трубчатый резонатор, вдоль продольной оси которого на некотором расстоянии друг от друга укреплены пьезопреобразователи, выполненные в виде кольцевых пьезопластин, соединенных выводами либо с генератором электрических импульсов, либо с приемником ультразвуковых колебаний, отличающееся тем, что трубчатый резонатор загерметизирован с одного торца, погружаемого в резервуар с жидкостью, один пьезопреобразователь, связанный выводами с приемником, укреплен на внутренней поверхности резонатора у загерметизированного конца, а другой пьезопреобразователь, связанный выводами с генератором, укреплен на внешней поверхности резонатора выше места его крепления с резервуаром через изолирующую прокладку, по обе стороны кольцевых пьезопластин укреплены аналогичные пьезопластины, причем пьезопластины склеены между собой по торцевой поверхности и приклеены к резонатору по цилиндрической поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4936169 RU2045030C1 (ru) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Устройство для измерения плотности жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4936169 RU2045030C1 (ru) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Устройство для измерения плотности жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2045030C1 true RU2045030C1 (ru) | 1995-09-27 |
Family
ID=21574478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4936169 RU2045030C1 (ru) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Устройство для измерения плотности жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2045030C1 (ru) |
-
1991
- 1991-05-13 RU SU4936169 patent/RU2045030C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Кивилис С.С. Плотномеры. М.: Энергия, 1980, с.243-244. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 502310, кл. G 01N 29/02, 1970. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8166801B2 (en) | Non-invasive fluid density and viscosity measurement | |
RU2239794C2 (ru) | Устройство для определения и/или контроля уровня загруженного материала в емкости | |
US4655075A (en) | Vibrating tube densimeter | |
US3229523A (en) | Apparatus employing vibratory energy | |
US3763692A (en) | Measuring of fluid density | |
US2819610A (en) | Viscosimeter probe | |
RU2045030C1 (ru) | Устройство для измерения плотности жидкости | |
Mikhailov | Methods of measuring the absolute intensity of ultrasonic waves in liquids and solids | |
RU2045029C1 (ru) | Устройство для измерения плотности жидкости | |
JP2604181B2 (ja) | 超音波による非接触温度/圧力検知方法 | |
RU169441U1 (ru) | Вибрационное устройство для определения параметров среды | |
RU2045031C1 (ru) | Устройство для измерения плотности жидкости | |
AU2014218392B2 (en) | Noninvasive fluid density and viscosity measurement | |
CN108802195B (zh) | 测量岩芯试样横波速度的试验装置及方法 | |
GB910881A (en) | Improvements in or relating to viscometers | |
RU2104501C1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
SU1112270A1 (ru) | Акустический блок дл измерени концентрации газа в двухфазных средах | |
RU2029265C1 (ru) | Способ определения физических параметров состояния среды | |
RU2024841C1 (ru) | Датчик вибрационного плотномера | |
SU1140001A1 (ru) | Плотномер | |
AU604581B2 (en) | Investigating properties of fluids | |
SU1516885A1 (ru) | Вибрационный вискозиметр | |
SU1437816A1 (ru) | Способ определени коэффициента магнитострикции | |
SU711432A1 (ru) | Устройство дл измерени в зкости и плотности жидких сред | |
SU1352671A1 (ru) | Способ градуировки гидрофонов |