Пневмометрический плотномер Советский патент 1983 года по МПК G01N9/18 

(З) ПНЕВМОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относится к технике измерения плотности жидкости, в частности к процессу насыщения спиртовых растворов газами, и может быть исполь зовано в медицинской, микробиологической, пищевой, химической и химикофармацевтической промышленности.. Известен пневмометрический плотномер, содержащий чувствительный .элемент, выполненный в виде пневмотрубки. Линия отрицательной обратной связи снабжена проточной емкостью и двумя пневмодросселями, один из которых соединен с выходом пневмометрического элемента сравнения, а другойс пневмометрической трубкой, при этом проточная пневмоемкость подключена к камере отрицательной обратной связи элемента сравнения ElJ. Недостатком известного пневмометрического плотномера является низкая точность измерения в малых диапазонах изменения плотности, так как чувствительность его равна 0,12 Гц/г/см в диапазоне измерения 1 ,0-1 ,2 r/CM,v т.е. практически при изменении плотности на 10 от диапазона измерения изменение частоты невозможно зарегистрировать. Кроме того, на точность измерения влияет температура окружающей среды, так как дроссель имеет нелинейную характеристику по пропускной способности в зависимости от температуры, следовательно, меняется характеристика частотно-импульсного выходного сигнала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и Достигаемому результату является пневмометрический плотномер, содержащий последовательно соединенные блок питания, пневмометрическую трубку, первичный преобразователь и регистратор Г 2 J. Недостатком этого пневмометрического плотномера является низкая точность измерения при изменении плотности в малых диапазонах. Вследствие того, что плотномер имеет две

пневмометрические трубки с постоянной базой между ними 1000 мм, то при изменении плотности 1 ,00-1 ,20 г/см давление в пневмометрической трубке меняется в пределах 1000-1200 кг/м, следовательно, преобразователь должен быть настроен на максимальный предел. Это значит, что изменение плотности от минимального до максимального значения соответствует всего 15 шкалы первичного преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности измерения плотности.

Поставленная цель достигается тем, что пневмометрический плотномер, содержащий последовательно соединенные блок питания, пневмометрическую трубку, первичный преобразователь и регистратор, дополнительно снабжен ячейкой памяти с управляющей камерой, пов торителем и ключом управления, причем первичный преобразователь выполПримечание: ё|р 6,19%; 2,09.Из данных лабораторной экспериментальной проверки следует, что точность предлагаемого пневмометрического плотномера в 3 раза выше, чем точность прототипа.

На чертеже представлена схема пнев- мометрического плотномера.

Плотномер содержит пневмометрическую трубку 1, соединенную с блонен с плюсовой и минусовой камерами,а клкзч управления режима соединен с управляющей камерой ячейки памяти, вход которой соединен с плюсовой камерой, а выход через повторитель - с минусовой камерой первичного преобразователя.

Совокупность указанных отличительных признаков обеспечивает повышение точности измерения плотности, так как наличие ячейки памяти позволяет зафиксировать в минусовой камере первичного преобразователя значение сигнала с пневмометрической трубки, который является началом отсчета шкалы плотномера. Повторитель обеспечивает стабильность сигнала, зафиксированного ячейкой памяти в минусовой камере первичного преобразователя.

Результаты испытаний известного и предлагаемого пневмометрических плотномеров сведены в таблицу.

ком 2 питания и с плюсовой камерой первичного преобразователя 3, выход которого соединен с регистратором t. Повторитель 5 выходным сигналом соединен с минусовой камерой первичного преобразователя 3, а входом - с ячейкой 6 памяти, управляющая камера которой соединена с ключом 7 управления режима. Входом ячейка 6 памяти подключена к плюсовой камере первич ного преобразователя 3. Пневмометрический плотномер рабо тает следующим образом. В аппарат насыщения загружают жид кость. В пневмометрической трубке 1 при помощи 6jpOKa 2 питания создается давление, равное произведений) вы соты столба загруженной жидкости на ее плотность. Так как ячейка 6 памя ти открыта, то повторитель 5 создае давление в минусовой камере первичного преобразователя 3 равное давлению в плюсовой камере. Первичный преобразователь 3 выдает нулевой сигнал на регистратор . При подаче единичного сигнала с ключа 7 управления режимом, ячейка 6памяти фиксирует сигнал от пневмо метрической трубки на повторитель 5 (Яэторый поддерживает значение этой величины в минусовой камере первичного преобразователя 3. Сигнал, зафиксированный ячейкой,6 памяти является началом шкалы отсчета плотно мера. В процессе насыщения плотность жидкости увеличивается, что приводи к увеличению давления в пневмометри ческой трубке 1. Соответственно, ув личивается давление в плюсовой камере первичного преобразователя 3. который на выходе дает сигнал, проп циональный плотности. По окончании процесса насыщения с помощью ключа 7управления режимом убирается единичнь1й сигнал с управляющей камеры ячейки 6 памяти. Происходит уравновешиёание давлений в плюсовой и минусовой камерах первичного преобразователя 3. Плотномер приводится в исходное состояние. Прототипом является серийно выпу каемый плотномер типа ПЖС-П,принцип работы которого основан на гидростатическом эффекте. Предлагаемое техническое решение характеризуется в сравнении с прототипом более высокой точностью измерения при изменении плотности в малых диапазонах, простотой наладки и эксплуатации, а также лучшими показателями надежности. Эти преимущества позволяют повысить произ одительность труда и улучшить качество получаемой продукции. Формула изобретения Пневмометрический плотномер, содержащий последовательно соединенные блок питания, пневмометрическую трубку, первичный преобразователь и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительно снабжен ячейкой памяти с управляющей камерой, повторителем и ключом управления режима, причем первичный преобразователь выполнен с плюсовой и минусовой камерами, а ключ управления режима соединен с управляющей камерой ячейки памяти, вход которой соединен с плюсовой камерой, а выход через повторитель - с минусовой камерой первичного преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 9/18, 1979. 2.Глыбин И.П. Автоматические плотномеры. Киев. Техника, 1975, с. 87 (прототип).