ПОПЛАВКОВЫЙ ПЛОТНОМЕР

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для автоматического измерения плотности жидкости в различных отраслях промышленности.
Известен плотномер, содержащий камеру для исследуемой жидкости, поплавок и дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений, подключенный к автоматическому электронному потенциометру, регистрирующему изменения плотности жидкости (авторское свидетельство СССР №1270649, MITK7G01N9/12, опубл. 1986г.).
Недостатком известной конструкции является ее громоздкость, а также сложность регулировки прибора, обуславливающая недостаточную точность измерений.
Известен поплавковый плотномер, предназначенный для определения плотности жидкости в трубопроводе, содержащий поплавок, соединенный посредством рычажной системы с измерительным блоком, выполненным в виде тензопреобразователя (авторское свидетельство СССР №1821680, MПК7 G 01 N 9/22, опубл.1993г.). По сравнению с устройствами, использующими в своей конструкции дифференциально-трансформаторные преобразователи перемещений, этот поплавковый плотномер обладает лучшими потребительскими свойствами: его проще отрегулировать, он имеет достаточно высокую точность измерения и компактен.
Однако известный плотномер не может быть использован для контроля плотности в технологических емкостях с периодически меняющимся уровнем жидкости. Его конструкция разработана специально для измерения плотности жидкости в потоке, в частности она не учитывает возможность зависания поплавка в воздухе при понижении уровня жидкости в емкости и значительно увеличивающиеся при этом нагрузки на тензометрический датчик, приводящие к выходу его из строя.
Задачей полезной модели является расширение области применения поплавкового плотномера и повышение его надежности за счет предотвращения возникновения силовых перегрузок на измерительный блок.
Поставленная задача достигается тем, что в поплавковом плотномере, содержащем поплавок, рычажную систему и измерительный блок в виде тензометрического датчика, поплавок связан с тензометрическим датчиком через систему подвески, имеющую предохранительный упор, защищающий тензометрический датчик от поломки. Тензометрический датчик установлен во фланце, закрепленном на горизонтальной платформе и образующем зазор с основанием плотномера. Одна сторона платформы имеет проушины, установленные и закрепленные осями в пазах вилки основания, а другая сторона закреплена на размещенной на основании плотномера стойке с разделенными пружиной тарелками. Нижняя тарелка предназначена для регулирования упругости пружины, а верхняя служит опорой платформе.
На фиг.1 представлена конструкция поплавкового плотномера, на фиг.2 - вид А плотномера.
Поплавковый плотномер состоит из поплавка 1, подвешенного с помощью троса 2, к тяге подвески 3, закрепленной на оси втулки 4. Подвеска 3 имеет предохранительный упор 5. Втулка 4 подвески 3 размещена на измерительной части тензометрического датчика 6, закрепленного прижимом 7 и винтами во фланце 8, установленном на горизонтальной платформе 9. Платформа 9 имеет проушины со стороны крепления тензометрического датчика для соединения ее посредством осей 10 с вилкой 11 основания 12 плотномера. Платформа 9 имеет возможность перемещения по дуге относительно осей 10. С другой стороны платформа 9 закреплена на стойке 13 с двумя тарелками 14, 15, разделенными пружиной 16. Нижняя регулировочная тарелка 14 навинчена на стойку 13 по резьбе, а верхняя тарелка 15 может скользить по стойке и служит опорой платформе 9, закрепленной на стойке 13 гайкой 17. Все устройство, кроме поплавка, закрыто кожухом 18 и закреплено на кронштейне 19, установленном на
технологической емкости. Усилие, измеряемое тензометрическим датчиком, преобразуется в электрический сигнал и поступает в устройство обработки и отображения информации 20.
Плотномер работает следующим образом. Вначале проводят настройку плотномера для защиты от перегрузок: на трос 2 вместо поплавка подвешивают груз, создающий предельно допустимое для используемого тензометрического датчика усилие. Перемещением нижней регулировочной тарелки 14 по стойке 13 изменяют высоту пружины 16, добиваясь того, чтобы предохранительный упор 5 опустился на основание 12 плотномера. Затем заменяют груз поплавком и устанавливают плотномер на технологической емкости.
При изменении плотности контролируемой жидкости происходит изменение величины выталкивающей силы, действующей на поплавок 1. Соответственно меняется нагрузка, передаваемая через подвеску 3 на тензометрический датчик 6. При снижении уровня жидкости в емкости, в результате которого поплавок зависает в воздухе или погружается в жидкость неполностью, нагрузка на тензометрический датчик увеличивается, платформа 9 поворачивается в осях 10 вилки 11 и перемещает вниз фланец 8 вместе с тензометрическим датчиком 6, втулкой 4 и подвеской 3, пружина 16 при этом сжимается. Предохранительный упор 5 подвески 3 опирается на основание 12 и разгружает тензометрический датчик, предотвращая его поломку. При полном погружении поплавка в контролируемую жидкость нагрузка на датчик уменьшается, сила упругой реакции пружины 16 действует на платформу 9 и перемещает ее вверх в осях 10 вилки 11, между упором 5 и основанием 12 появляется зазор, обеспечивающий нормальную работу плотномера.
Использование предлагаемой полезной модели позволило предотвратить поломку тензометрического датчика от силовых перегрузок и повысить надежность поплавкового плотномера при контроле жидкостей в технологических емкостях.