Автоматический компенсационный плотномер Советский патент 1983 года по МПК G01N9/28 

ел

СдЭ X Изобретение относится к иэмеригеяьной технике, в частности к устройствам для измерения плотности технологи теских растворов, применяемых в пищевой или химической отраслях промыишениости Известен автоматический плот1гомер, содержащий подвижную и неподвижную пггепмометрические трубки, помещенные соответствен но в измерительную и термокомпенсационную камеры приемника и подсоединенные к блоку питания воздухом, элемент сравнения, показывающий прибор и устройство внешней обратной связи, выполненное в виде астатического вторичного электронного прибора (1. , Однако данный плотномер характеризуется недостаточной топгостью измерений из-за неустойчивости измерителыюй схемы, а также 1ШЗКОЙ надежностью из-за быстрого выхода из строя вторичного электронного прибора под действием на него паров, выделяющихся из технологических растворов. Г1аиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автоматический компенсанлонны плотномер, содержащий блок питания воздухом, подключенные к нему подвижную и неподвижную пневмометрические трубки, помещенные в измерительную и компенсационную камеры и подключенные через элемент сравнения к показывающему прибору, н устройство внеил1ей отрицательной обратной связи, выполненное с мембранным исполгштельным механизмом 2. Недостатком данного плотномера является то, что при увеличении веса подвижной пневмометрической трубки из-за обрастания сухими веществами плотномер снижает точность измерения. При сужении диапазона измерения плотномера до 10--20 ед. плотности технологи ческого раствора расчетная глубина погружени пневмометрических трубок возрастает до 1,5-2,0 м, это увеличивает габаритные размеры измерительной и компенсационной камер, что приводит к увеличению инерционности плотномера и неудобству его эксплуатации. Кроме того, плотномер не имеет фиксированной настройки начала щкалы, что усложняет его экс плуатацию. Целью изобретения является повыщение тошости измерения, уменьщение инерционности и улучщение условий эксплуатации плотномера. Цель достигается тем, что в автоматическо компенсационном плотномере, содержащем бл питания воздухом., подключенные к нему подвижную и неподвижную пневмометрические трубки, помещенные в измерительную и компен сационную камеры и подключенные через элемент сравнения к показывающему прибору и пневматической линии внещней обратной связи имеющей испо;шительный NtrxiuiiuM. исполнительный меха1тзм линии внепщей обратной связи выполнен в виде открытого cTm;iy колокола, погруженного в измерителыгую камору и жестко связанного с подвижной пневмометрической трубкой, при этом пневматическая линия внешней обратной связи сообщена выходом с полостью под колоколом. На чертеже схематически показан автоматический компенсационный плотномер. Плотномер содержит приемник 1, имеющий измерительную камеру 2 с патрубком 3 для подвода технологического раствора и компенса1щониую камеру 4 с патрубком 5 для подвода воды. В камеры 2 и 4 помещены пневмометрические трубки 6 и 7, соединенные с блоком 8 питания воздухом, представляющим собой две параллельные цепочки, каждая из которых состоит из постоянного дросселя 9 и переменного дросселя 10, регулирующих расход воздуха через пневмометрические трубки. Блок 8 питания воздухом через редуктор 11 и фильтр 12 подсоединен к источнику сжатого воздуха (на чертеже не показан). Для контроля давления воздуха, поступающего в блок 8 питания воздухом установлен манометр 13. Кроме того, плотномер содержит элемент сравнения 14, вход которого подсоединен к трубопроводам, соединяющим пневмометрические трубки 6 и 7 с блоком 8 питания воздухом, а выход через усилитель мощности 15 соединен с вторичным самопишущим, прибором 17, манометром 16 и через дроссельный.блок 18, состоящий из постоянного дросселя 19 и переменного дросселя 20, соединен с колоколом 21-, жестко связанным с подвижной пневмометрической трубкой 6. Дроссельный блок 18 и колокол 21 образуют устройство внешней отрицательной обратной связи. Элемент сравнения 14, усилитель мощности 15 и вторичный прибор 17 подсоединены к истошику сжатого воздуха через фильтр 12 и редуктор 22. Давление воздуха, поступающее на эти приборы, контролируется манометром 23. Манометр 16 показывает текущее значение плотности и служит для настройки плотномера. Работа устройства осутдествляется следующим образом. Технологический раствор с меняющейся плотностью поступает в измерительную камеру 2, при этом величина давления в подвижной пневмометрической трубке 6 определяется по формуле РР .9, PI где ho глубина погружения пневмометрич|еской трубки в раствор; Рр плотность раствора; ускорение свободного па/ченим. g

Дяпнкиип пшлуха п ппспмомстрическпй груОке () паписк от иимонуния плоикчтн технологкпеского раствора и являсгсп noJiHVHitoif ПЕрементюй. Величина давления Р, в трубке 7 постаяш а, так как плотность воды практически НС меняется благодаря стабильному пощюржанию се температуры. При изменении плотности технологического раствора увеличивается давление PI в пневмометрической трубке 6, что приводит к появлению сигнала рассогласо вания&Р PI - Pj. Эта разность давлений поступает на вход элемента сравнения 14, выходной сигнал которого пропорционален плотности технологического раствора. Далее выходной сигнал поступает на усилитель мощности 15 и затем - на вторичный самопишущий прибор 17, регистрирующий изменение плотности раствора, на манометр 16 и по линии инешней отрицательной обратной связи - в колокол 21, который перемещает пневмометрическую трубку 6. Это позволяет поддерживать

расход воздуха через пиевмометрические труб ки 6 и 7 постоянным при изменении плотности раствора во всем диапазоне измерения и умеиьишть рассогласования Л Р до величины, меньшей порога чувствительности элемента сравнения 14. Таким образом, колокол 21 выполняет функцию исполнительного механизма, перемещающего подвижную пневмометрическую трубку 6.

Точность измерения плотномера повышается, поскольку она зависит только от класса точности элеменга сравнения, при этом исключена необходимость повторной иастройки прибора после каждой чистки камер, так как учтена постоянная неизменяемая во времени погреишость, вносимая колоколом. Кроме того, при изменении габаритных размеров колокола появляется возможность уменьшения габаритных размеров пневмометрических трубок, что снижает инерционность плотномера.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПЛОТНОМЕР, соиержаший блок питания воздухом, подключенные к нему подвижную и неподвижную пневмометрические трубки, помещенные в измерительную и компенсационную камеры и подключенные через элемент сравнений к показывающему прибору и пневматтркской .линии внешней обратной связи, имеющей исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с ие;1ью повьнпения точности измерения, уменьшения инерционности и улучшения условий эксплуатации, исполнительный механизм выполнен в виде открытото снизу колокола, погруженного в измерительную камеру и жестко связанного с подвижной пневмометрической трубкой, при зтом пневматтеская линия внеишей оба ратной связи сообщена выходом с полостью (О Пия колоколом. (Л

Сжать/, воздух

11

3

A;cmSo/