УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД Российский патент 1997 года по МПК G01N9/26 

Известен плотномер, содержащий проточный корпус с исследуемой жидкостью, снабженный патрубком и камерой сброса, в котором размещен сосуд с эталонной жидкостью и погруженной в нее пьезометрической трубкой, имеющей расширенную верхнюю часть, соединенную с нижней частью с помощью трубки, преобразователь давления, вторичный прибор и задатчик давления, причем преобразователь давления выполнен в виде двухкамерного мембранного элемента с регулируемым соплом, установленного в нижней части проточного корпуса, и плотномер снабжен пятимембранным элементом сравнения с регулируемым и постоянным дросселем и выполненным по схеме вычитания и умножения на постоянный коэффициент, при этом пьезометрическая трубка через регулируемый дроссель подключена к выходу задатчика давления и через постоянный дроссель подключена к верхней камере преобразователя давления и отрицательной камере пятимембранного элемента сравнения, выход задатчика соединен с входом пятимембранного элемента сравнения и через другой постоянный дроссель подсоединен к нижней проточной камере преобразователя давления и положительной камере пятимембранного элемента сравнения, выход которого подключен к вторичному прибору.

Недостатком этого плотномера является высокая погрешность измерения, обусловленная недостаточной точностью стабилизации давления в пьезометрической трубке.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения плотности жидких сред, содержащее проточную емкость с постоянным уровнем слива, отборники давления, установленные на разных уровнях емкости и подключенные к дифференциальному манометру, и вторичный прибор, причем устройство снабжено дополнительной замкнутой проточной емкостью с объемом, равным объему проточной емкости, двумя отборниками давления, установленными на разных уровнях замкнутой емкости, двумя преобразователями давления, стабилизатором давления замкнутой емкости, регулируемым клапаном, установленным в линии подачи среды в замкнутую емкость и постоянным дросселем в линии подачи среды в проточную емкость, вычислительным устройством, причем отборник давления проточной емкости установлен в дне емкости, при этом отборник давления проточной емкости через преобразователь давления соединен с одним входом вычислительного устройства, второй вход которого соединен через дифманометр с отборниками давления замкнутой емкости и преобразователем давления, соединенным со стабилизатором давления, подключенным к регулируемому клапану. [2]
Недостатком этого устройства является высокая погрешность измерения плотности, вызванная составляющим погрешности системы стабилизации давления, погрешностями средств измерения давления и средств измерения разности давления.

Раскрытие сущности изобретения
Задачей изобретения снижение погрешности при измерении плотности контрольной жидкости.

Технический результат повышение разрешающей способности устройства для измерения плотности жидких сред.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения плотности жидких сред, содержащем проточную емкость с постоянным уровнем, вторую проточную емкость, вычислительный блок, выход которого связан с показывающим прибором, вторая проточная емкость последовательно соединена через дроссель с проточной емкостью с постоянным уровнем. Вторая проточная емкость установлена вертикально и выполнена накопительной, на ее выходе установлен отсечной клапан и дроссель, а в верхней и нижней торцовых плоскостях второй проточной емкости установлены сигнализаторы уровня, выходы которых подключены к вычислительному блоку, причем выход верхнего сигнализатора уровня через блок задержки соединен с исполнительным механизмом.

В устройстве для определения плотности жидких сред вход проточной емкости с постоянным уровнем связан с резервуаром с контролируемой жидкостью трубопроводом через насос и коммутатор, посредством которого проточная емкость с постоянным уровнем связана с разными уровнями контролируемой жидкости в резервуаре.

Положительный результат от использования изобретения заключается в уменьшении погрешности измерения. Величина уменьшения погрешности определяется объемом второй проточной емкости, выполненной накопительной. Достигается также эффективное сглаживание внешних возмущений контроля критического уровня подтоварной воды, а также возможность определения усредненного значения плотности в рабочем диапазоне уровней контролируемой жидкости в резервуаре.

На чертеже представлено схематическое изображение устройства для определения плотности жидких сред.

Оно содержит проточную емкость 1 с постоянным уровнем, вторую проточную емкость 2, выполненную с возможностью накопления контролируемой жидкости. Проточная емкость 2 расположена вертикально. Проточная емкость 1 с постоянным уровнем связана последовательно с проточной емкостью 2 через дроссель 3. В верхней торцевой плоскости проточной емкости 2 установлен сигнализатор 4 уровня, а в нижней торцевой плоскости такой же сигнализатор 5. В трубопровод на выходе проточной емкости 2 включен отсечный клапан 6, снабженный исполнительным механизмом 7 и связанный через блок 8 управления с одним из выходов сигнализатора 4 уровня. Другой выход сигнализатора 4 уровня подключен к одному из выходов вычислительного блока 9, к другому входу которого подключен выход сигнализатора 5 уровня. Выход вычислительного блока 9 соединен с входом показывающего прибора 10.

Контролируемая жидкость находится в резервуаре 11, на разных уровнях которого установлены отборные устройства 12, подключенные к коммутатору 13, который через трубопровод 14, через насос 15 связан с вводом проточной емкости 1 с постоянным уровнем.

Устройство работает следующим образом Коммутатор 13 поочередно подключает отборное устройство 12, посредством которого отбирают пробу поочередно с разного уровня контролируемой жидкости при работающем насосе 15. По трубопроводу 14 в проточную емкость 1 с постоянным уровнем часть контролируемой жидкости протекает через дроссель 3 в проточную накопительную емкость 2 и отсечной клапан 6 с постоянным перепадом давлений. Периодически по команде с блока 8 управления подается сигнал на исполнительный механизм 7, который закрывает отсечной клапан 6, начинается накопление контролируемой жидкости в проточной емкости 2. В момент, когда жидкость достигает нижнего предела уровня проточной емкости 2, срабатывает сигнализатор 5 уровня и выдает запускающий сигнал на вычислительный блок 9 и одновременно на коммутатор 13, который переключается на очередное отборное устройство 12. Нижнее отборное устройство 12 в случае, если уровень подтоварной воды достиг его, сигнализирует об этом.

Для расчета используют формулу

где Q расход, измеряемый с помощью накопительной емкости;
K коэффициент пропорциональности;
r измеряемая плотность.

Предлагаемая конструкция очень проста в изготовлении, надежна и точна при определении плотностей жидких сред. Для автозаправочных станций, где до сих пор определение плотности жидкости не отвечает чаще всего современным требованиям, это устройство удачно впишется в технологический процесс.

Использование: в области измерительной техники, в частности для измерения плотности бензина в резервуарах автозаправочных станций и нефтебаз. Сущность изобретения: устройство для определения плотности жидких сред содержит две связанные между собой проточных емкости, одна из которых с постоянным уровнем, а вторая выполнена накопительной. На выходе второй емкости установлен отсечной клапан и дроссель, а в верхней и нижней плоскостях установлены сигнализаторы уровня, выходы которых подключены к вычислительному блоку, причем выход верхнего сигнализатора уровня через блок задержки соединен с исполнительным механизмом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для определения плотности жидких сред, содержащее проточную емкость с постоянным уровнем, вторую проточную емкость, вычислительный блок, выход которого связан с показывающим прибором, отличающееся тем, что вторая проточная емкость, выполненная накопительной, соединена последовательно через дроссель с проточной емкостью с постоянным уровнем и установлена вертикально, на ее выходе установлены отсечной клапан и дроссель, а в верхней и нижней торцевых плоскостях второй проточной емкости установлены сигнализаторы уровня, выходы которых подключены к вычислительному блоку, причем выход верхнего сигнализатора уровня через блок задержки соединен с исполнительным механизмом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вход емкости с постоянным уровнем связан с резервуаром с контролируемой на разных уровнях жидкостью трубопроводом через насос и коммутатор.