Плотномер Советский патент 1984 года по МПК G01B15/00 G01N9/24 

I10 Иаобрегение огносиуся к иамеригвльной технике и можег быть испдаьзовано, в частности, для измерения плотности жидких сред с твердыми включени ми (пульп, суспензий и т.д.). Известен радиоэотшный плотномер, состоящий из участка трубопровода. Двух «гсточниксяв излучения, один из которых направляет поток излучения через трубопровод, другой - через компенсационгый клин дифференциального приемника, сравнивающего сигналы источников излучения, усилительного блока и вторичного прибора СI J . Недостатками данного плотномера являются зависимость результатов измерения от неравноценности старения ис точников излучения и истирания частицами твердой фазы поверхности трубопровода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результа1у является радиозотопный -плот номер, содержащий трубшровод, вращающийся ИСТОЧНИК излучения, попеременно облучающий трубопровод и компен сационный клин, усилитель, -реверсивный двигатель, выходной преобразователь и вторичный прибор С2 j . Недрстатк1Ям известного плотномера 5шляется зависимость показаний от износа трубопровода в результате абразивного действия его стенки частиц твердой фазы и изменения во времени их толщины. В соответствии с методом измерения заложенным в основу радиоизотопных плотномеров, внутренний диаметр трубопровода в процессе-их--9ксш1уатации дол жен оставаться постоянным, что обеспечивает и постоянство тсйщины стенок трубопровода и тшщину слой исследуемой среды в зоне просвечивания. Однако в действительности (особенно при эксплуатации плотномеров на жидких средах с твердыми включениями, на которых они, в основном, и применяютя) происходит истирание внутренней поверхности трубшровода, что приьодит к появлению в показаниях плотномеров значительных погрещнос тей (материал трубопровоаа имеет плотность в несколько раз большую плотности исследуемой сре поэтому нзмене|Шй (в процессе истирания поверхвоств т1убшровоДа) толщины его стенок итолщины слоя исслеДуе мой средьт взове просвечивания на равную величину приводит к появлению погрещн1х;тя в результатах измерения. 1 Цель изобретения « повышокйе:: гоч- ности измерешя плотиосга радиоактивными плотномерами за счет исключения зависимости результатов измерения от изменения во времени тсящины стенок трубопровода вследствие истирания. Поставленная цель достигаегся тем, что в плотномере, содержащем трубопровод, вращающийся источник излучения, попеременно облучающий трубопровод, и компенсационный клин, усилитель, реверсивный двигатель, выходной преобразователь и вторичный прибор, трубопровод в зоне вращения источника излучения выполнен из участков с круглым и эллипсным сечениями, размеры которых обеспечивают равенство скоростей движения исследуемой среды у поверхности участка трубопровода с круглым сечением и у поверхности участка трубопровода с эллипсным сечением. Экспериментально установлено, что равенство скоростей движения исследуемой среды достигается, если площадь участков трубшровода с круглым 5f и эллипсным 5э сечениями находятся в соотношении 5д 0,92 5 , а диаметр круглого сечения d., и бсиьшая ось эллипсного сечения ц находятся в соотношении 0,43,, На фиг. 1 приведена схема предлагаемого плотномера; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;-на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Плотномер содержит трубопровод, состоящий из участков с круглым 1 и эллипсным 2 сечениями, источник 3, дви гатепъ 4, детектор 5, усилитель 6, реверсивный двигатель 7, компенсационный клин 8, плунжер 9, катушку 10 . и вторичный прибор 11. Плотномер работает следующим образом. Через трубопровод непрерывно движет- ся исследуемая среда, последовательно проходя участки с круглым 1 и эллипс- ным 2 сечениями. Источник 3, вращаясь, при помощи двигателя 4, попеременно направляет излучение через участки трубопровода с круглым (первый канал) и аллипсным (второй канал) сечениями. При минимальной плотности исследуемой среды (соответствующей начальной отметке шкалы) компенсационный клин 8 устанавливается вручную на пути движения потока излучения по второму каналу в начальное положение, при котором интенсивности потоков излучения, пришедших на детектор 5 по первому и вгсьрому каналам, будут равны.

При изменении плотности среды неравнозначно изменяются потоки излучения, поступающие на приемник по первому и второму каналам/, В результате на входе усилителя 6 появляется сигнал разбаланса, который после усиления приводит в действие реверсивный двигатель 7. Последний перемещает компенсационный клин 8 6 сторону уменьшения разбаланса до тех пор, пока величина сигнала разбаланса не уменьшится до нуля. Одновременно двигатель перемещает плунжер 9 в катушке 10 дифферентальнотрансформаторного преобразователя, в ко тором образуется электрический сигнал, пропорциональный величине перемещения компенсационного клина, и, следовательно, величина изменения плотности исслеод-емой среды. Выходной сигнал преобразователя воспринимается вторичным прибором 11, шкала которого проградуирована в единицах плотноста,

В предлагаемом плотномере потоки излучения проводят дважды (по двум каналам) через исследуемую среду и стенки ..трубопровода,, при этом и в первом и во втором случаях излучениями

пронизываются равные гопшины трубснпровода и разные по вьсоте слт всспв среды, разность которых (при равных изменениях во времени тошднн участков трубопровопов с круглым и эплипсным сечениями) остается постоянной.

Так как электрические свгнапы, возникающие в результате пооадаввя излучений на приемник после прозсокдеввя по первому и второму каналам вепрерывво сравниваются, то сигная, поступаюашй на усилитель, зависит только от плогвоо ти исследуемой среды в не заввсвг or изменения толщины сгевок трубопровода за счет истиранва.

Предлагаемый плотномер яго сраввенню с известным умёаьшает погрешвость, шм являющуюся в ре льтате взмевенвя толщины стевок трубсшровода, п жмерво в 8 раз. ОжвдаемыЙ эковомвческвй эффект от вспопьзованвя ппотвомера o6ycv |ловлев увепиченвем срока службы плот :вомера в повышенвем качества выпускав мой процукцвв вследствие обеспечевва задаввой точности ретулвроваввя гехв(к1 л отческих пргаесс се взмепьчеввя в обогащения.

ПЛОТНОМЕР, содержащий трубопровод, вращающийся источник излучения, питеремени) обпучаюпшй трубо провод и кся певсапионный клин, усилитель, реверсивный двигатель, выходной пре образ ователь и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с цепью повыщения точности измерения за счет исключения зависимости рег(ультатов измерения от изменений во времени толщины стенок трубшровода вследствие истирания, трубопровод в зоне врашення источника излучения выполнен из участ ков с круглым и эллипсным сечениями, размеры которых обеспечивают равенство скоростей движения исследуемой среда у поверхности участка трубопровода с круглым сечением и у поверхч ности участка трубопровопа с элпипсным сечением.

fpifsZ

Фие.З