Пневматический плотномер жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01N9/28 

Изобретение относится к измери тельной технике, а именно к устройствам для измерения плотности жидких сред.

Известен пневматический плотномер жидкости, содержащий регулятор расхода воздуха, усилительно-преобразующее устройство и измерительную часть, выполненную в виде проточного сосуда с входным и выходным патрубками, где уровень контролируемой Ю среды поддерживается постоянным за счет переливного устройства. В проточную часть погружена пневмометрическая трубка. Свободный непогруженный конец трубки соединен с вы-. 15 ходным каналом регулятора расхода воздуха и с входным каналом усили- тельно-преобразующего устройства ij,

Недостатками этого устройства являются большая погрешность изме- 20 рения из-за динамического воздейст-. ВИЯ текущей через проточный сосуд контролируемой среды на давление воздуха в пневмометрической трубке и большой сброс контролируемой 25 среды в дренаж, ввиду значительного объема проточного сосуда плотномера, принимаемого для уменьшения скорости среды.

Наиболее близким к изобретению 30 по технической сущности, является пневмометрический плотномер жид-кости, содержащий пневмометричес- кую трубку, погруженную в измерительный сосуд с контролируемой жид- 35 костью и соединенную с регулируемым источником питания .воздухом, управляемый дроссель, пневмоемкость и регистрирующий прибор. Плотномер обладает достаточной точностью из- 40 мерения из-за малого объема сосуда 2.

Однако это устройство невозможно использовать в непрерывном технологическом процессе.дс

Целью изобретения является расширение области применения при сохранении экономического расхода жидкости.

Эта цель достигается тем, что

...50 в пневматическом плотномере мсидкос ти, содержащем пневмометрическую трубку, погруженную в измерительный сосуд с контролируемой жидкостью и соединенную с регулируег-плм источником питания воздухом, управ- 55 яемый дроссель, пневмоемкость и егистрирующий прибор, измерительный сосуд снабжен нормально открытым лапаном, установленным на входном атрубке сосуда, двумя трехмембран- 60 ными пневмореле, одно из которых ыполнено подпружиненным, а другое ез Коротйого замыкания, и двумя овторителями ро сдвигом, один, з которых о камерой ввода, ооеди- 5

ненной с давлением питания, установ лен в пневмолинии между управляемым дросселем и пневмоемкостью, а сопло второго соединено с нормально от-t крытым соплом подпружиненного трехмембранного пневмореле, проточная камера закрытого сопла которого соединена с регистрирующим прибором, сопло соединено с непогруженным концом пневмометрической трубки, а его камера командного давления с трехмембранным пневмореле без короткого замыкания и камерой привода нормально открытого клапана, при этом камера выхода второго повторителя со сдвигом через дополнительный регулируемый дроссель соединена с его камерой входа, пневмоемкостью, соплом.первого повторителя со сдвигом -и управляющей камерой трехмембранного пневмореле без короткого замыкания.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Плотномер состоит из регулятора 1 расхода воздуха, регистрирующего прибора, включающего в себя усилител но-преобразующее устройство 2 пневмометрической трубки 3, одним концом погруженной в проточный сосуд 4,. в котором поддерживается постоянный уровень среды, подпружиненноетрехмембранное реле 5, трехмембранное реле 6 без короткого замыкания, пневмоемкость 7, управляемый дроссел 8, нормально открытый клапан 9, установленный навходном патрубке 10 проточного сосуда 4, повторители 11 и 12 со сдвигом и регулируемый дроссель 13.

Выход регулятора расхода 1 воздуха соединен с непогруженным концом пневмометрической трубки 3 и с нормально закрытым соплом (нижнее сопло подпружиненного трехмембранного пневмореле 5, проточная камера этого сопла связана с входом устройства 2. Нормально открытое сопло (верхнее сопло) трехмембранного пневмореле 5 связано с соплом второго повторителя 12 со сдвигом, камера выхода которого через регулируемый дроссель 13 связана с его камерой входа, .пневмоемкость 7 - с соплом первого повторителя 11 со сдвигом и с управляющей камерой (верхняя камера) трехмембранного пневмореле 6. Камера входа первого повторителя 11 со Сдвигом соединена с каналом давления питния , его камера выхода через управляемый дроссель 8 соединена с выходным каналом трехмембранного реле 6, камерой командного давления трехмембранного пневмореле 5 и камерой природа нормально открытого клапана 9.

Плотномер работает следующим образом. .

При наличии в выходном канале пневмореле 6 давления нижнее сопло пневмореле 5 открыто, а клапан 9 закрыт, поэтому в проточном сосуде 4 течение жидкости отсутствует. Воздух от регулятора 1 расхода под давлением подается к пневмометрической трубке 4, где-устанавливается давление, пропорциональное плотности контролируемой среды. Это давление через открытое нижнее сопло пневмореле 5 передается на регистрирующий прибор, показывающий измеренное значение плотности среды.

Время замера плотности устанавливается регулируемым дросселем 8. В те чение определенного времени воздух под давлением из выходного канала 14 поступает через регулируемый дроссель 8, первый повторитель 11 со сдвигом и пневмоемкость 7 в управляющую камеру трехмембранного реле 6, которая переключает его мембранный блок и сообщает выходной канал 14 с атмосферой При этом открывается клапан 9, закрывается нижнее сопло и открывается верхнее сопло подпружиненного трехмембранного пневмореле 5. Измерение плотности среды прекращается. Контролируемая среда через входной патрубок 10 поступает в проточный сосуд 4 и оттуда через переливное устройство и выходной патрубок в дренаж. Ввиду закрытия нижнего йопла подпружиненного трехмембранного пневмореле 5 в усилительно-преобразующем устройстве 2 регистрирующего прибора запоминается пневмосигнал, соответствующий плотности до закрытия нижнего сопла пневмореле 5, поэтому искажения, вносимые динамическим воздействием жидкости на пьезометрическую трубку, не воспринимаются .усилительнопреобразующим устройством 2 регистрирующего прибора.

Вре1х1я перерыва в замере плотности усилительно-преобразующим устройством устанавливается регулируемым . дросселем 13. За определенное время воздух через дроссель 13, второй повторитель 12 со сдвигом стравливает ся в атмосферу через верхнее сопло пневмореле 5, уменьшая давление в управляющей камере пневмореле б до его срабатывания. В момент срабатывания давление питания от пневмореле 6

через выходной канал 14 закрывает клапан 9 и открывает нижнее сопло пневмореле 5. Течение жидкости в проточном сосуде 4 прекращается и вновь начинается замер плотности регистрирующим прибором. Через некоторое время воздух под давлением через управляемый дроссель 8, первый повторитель 11 со сдвигом пневмоемкость 7 вновь поступает в управлякяцую камеру пневмореле 6. Под действием давления воздуха пневмореле 6 срабатывает и сообщает выходной канал 14 с атмосферой. Клапан 9 открывается, а нижнее сопло пневмореле 5 закрывается. Вновь наступает время перерыва в замере плотности.

Второй повторитель 12 со сдвигом совместно с пневмоемкостью 7 и регулируелфлм дросселем 13, а также первый повторитель 11 со сдвигом сов местно с пневмоемкостью 7 и регулируемым дросселем 8 играет роль реле времени. Одновременно первый повторитель 11 со сдвигом играет роль обратного клапана, предотвращая попадание воздуха из емкости 7 в выходной канал 14.

При настройке управляемым дросселем 8 и регулируемым дросселем 13 времени замера и времени перерыва в Замере плотности следует: учест что суммарное время замера и вр.емя перерыва в замере плотности должно быть меньше времени изменения плотности в технологической линии на величину, не превышающую класс точности плотномера, и что количество проходящей через плотномер среды за время перерыва в замере плотноети должно превышать внутренний объем проточного сосуда 4 и импульсной линии от плотномера до технологической линии. Весь этот объем жидкости сбрасывается в дренаж, но ввиду того, что объем проточного сосуда может быть выполнен малым, сокращается непроизводительный сброс контролируемой среды в дренаж.

Технико-экономический эффект от внедрения пневмометрического измерителя заключается в применении его в непрерывном технологическом процессе с сохранением экономичного сброса среды в дренаж.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий пневмомётрическую трубку, погруженную в измерительный сосуд с контролируемой жидкостью. и соединенную с регулируемым источником питания воздухом, управляемый дроссель, пневмоемкость и регистрирующий прибор, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения при сохранении экономичного расхода жидкости, измерительный сосуд снабжен нормально открытым клапаном, установленньо/i на входном патрубке сосуда, двумя трехмембранными пневмореле, одно из которых выполнено подпружиненным, а другое без короткого замыкания, и двумя повторителями со сдвигом, один из которых с камерой ввода, соединенной с давлением питания, установлен в пневмолинии между управляемым дросселем и пневмоемкостью, а сопло второго соединено с нормально открытым соплом подпружиненного трехмембранного пневмореле, проточная камера закрытого сопла которого соединена с регистрирукяцим прибором, сопло соединено с непогруженным концом пневмометрической трубки, а его камера командного давления - с трехмемб(О ранным пневмореле без короткого замыкания и камерой привода нормально открытого клапана, при этом камера выхода второго повторителя со сдвигом через дополнительный регулируемый дроссель соединена с его камерой входа, пневмоемкостью, соплом первого повторителя со сдвигом и управляющей Камерой трех1лембранного пневмореле без короткого замыкания .

10 Жидкость