Плотномер для жидких сред Советский патент 1984 года по МПК G01N9/26 

-Е,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения плотности жидких сред с твердыми включениями (пульп, суспензий) .

Известен поплавковый плотномер, состоящий из V-образной приемной емкости для протекания среды, измерительной части, выполненной цз двух однотипных поплавков, и регистрирующего устройства и обеспечивающий независимость результатов измерений от непостоянства температуры исследуемой среды за счет расположения одного из поплавков в сосуде, установленном в одной из боковых ветвей емкости 1. Недостатком плотномера является возможность засорения приемной емкости твердой фазой жидких сред с твердыми включениями и зависимость показаний от физических свойств частиц твердой фазы.

Наиболее близким по технический сущности является плотномер для жидких сред содержащий приемную емкость в виде Л-об разной трубы, дифманометры, преобразователи давления, установленные на каждой из ветвей трубы, и вторичный прибор.

В процессе работы устройства через при емную емкость непрерывно движется исследуемая среда, последовательно проходя через нисходящую горизонтальную и восходящую ветви емкости. В процессе измерения потери гидростатического напора непрерыв.но контролируются трехкамерным дифманометроМ и в показания плотномера вносится коррекция, исключающая завиС1(мость результатов измерения плотности от потерь гидростатического напора 2.

Недостатком известного устройства является зависимость результатов измерения плотности сред, содержащих твердые включения, например, пульп, от разности относительных скоростей движения жидкой и .твердой фаз (от физических свойств частиц твердой фазы). Эта зависимость возникает в результате несовпадения плотности среды, поступающей в приемную емкость, с плотностью пульпы в зоне контроля - в пространстве между гидростатическими преоб разов ател ями.

Цель изобретения - повыщение точности измерения плотности жидких сред, содержащих, твердые включения.

Поставленная цель достигается тем, что в плотномере для жидких сред, содержащем приемную емкость в виде Л -образной трубы, дифманометры, преобразователи давления, установленные на каждой, из ветвей трубы, и вторичный прибор, преобразователи давления восходящей и нисходящей ветвей трубы расположены относительно преобразователя давления горизонтальной ветви на расстояниях, удовлетворяющих соотнощению

vlr-VrL, ,

где Н -расстояние (по вертикали) между преобразователями давления, установленными на нисходящей и горизонтальной ветвях;

Н - расстояние (по вертикали) между

преобразователями давления, установленными на вос5содящей и горизонтальной ветвях;

V - скорость движения жидкой фазы в восходящей ветви;

Vj - скорость движения жидкой фазы в нисходящей ветви;

Vr - средняя скорость оседания частиц твердой фазы в жидкой фазе.

5 На чертеже представлена схема плотномера.

Плотномер содержит Л, -образную приемную емкость 1, состоящую из восходящей 2, горизонтальной 3 и нисходящей 4 ветвей, три преобразователя 5-7 давления, установленных соответственно на восходящей, горизонтальной и нисходящей ветвях приемной емкости 1, двух дифференциальных манометров 8 и 9 с дифференциальнотрансформаторными выходными преобразователями (не показаны) и вторичный прибор 10.

Работа плотномера осуществляется следующим образом.

0В приемную емкость 1 непрерывно подается исследуемая среда, например пульпа. В восяходящей ветви 2 приемной емкости

1жидкая фаза пульпы движется со скоростью V , а твердая фаза - со скоростью Vj Уж -Vp , где Vr - средняя скорость оседания частиц твердой фазы в жидкой, в результате чего В восходящей ветви

2происходит увеличение плотности пульпы по сравнению с плотностью пульпы р поступающей в приемную емкость 1, .

т. е.

Я

где ре -плотность пульпы в восходящей

ветви приемной емкости;

4р -приращение плотности пульпы в /восходящей ветви приемной емкости.

В нисходящей ветви 4 приемной емкости 1 жидкая фаза движется со скоростью Vj, а твердая фаза - со скоростью V У| - Vc ,вследствие чего в нисходящей ветви 4 происходит уменьщение плотности пульпы по сравнению с плотностью пульпы р„ , поступающей в приемную емкость 1, на , т. е. /) лри где р - плотность пульпы в нж;ходящей

ветви приемной емкости; 4/3-приращение(отрицательное)

плотности пульпы в нисходящей ветви приемной емкости.

Перепад давления между преобразователями давления 5 и 6, расположенными на восходящей ветви 2 и установленными на расстоянии Н, измеряется дифференциальным манометром 8, перепад давления между преобразователями давления 6 и 7, установленными на нисходящей ветви 4 и расположенными на расстоянии Н, измеряется дифференциальным манометром 9. Дифманометры снабжены дифференциально-трансформаторными выходными преобразователями. Дифференциально-трансформаторные преобразователи дифманометров включены последовательно и их. суммарный сиг нал измеряется вторичным прибором 10 типа кед, показания которого вследств ие выбора соотношения Н Уж - Уг

Vr

(при котором , прямо пропорциональны плотности пульпы, поступающей в приемную емкость 1 плотномера, так как при выбранном соотнощении измеренное значение равно

Pi« )(р)-Кр„-Ар«; 2Яя

так как коэффициент 2 учитывается при градуировке шкалы вторичного прибора 10, то .можно считать, что справедливо равенство рп, т. е. измеренное значение плотности пульпы не зависит от разности относительных скоростей движения жидкой и твердой фаз пульпы.

В плотномере уменьщена погрешность, возникающая в результате движения в приемной емкости жидкой и твердой фаз с различными скоростями относительно зоны контроля, в 5-6 раз.

ПЛОТНОМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД, содержащий приемную емкость в виде -П. -образной трубы, дифманометры, преобразователи давления, установленные на каждой из ветвей трубы, и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения плотности жидких сред, содержащих твердые включения, преобразователи давления восходящей и нисходящей ветвей трубы расположат) относительно преобразователя давления горизонтальной ветви на расстояниях, удовлетворяющих соотнощению н V« - Vr н« Н -расстояние (по вертикали) между где преобразователями давления, уста новленными на нисходящей и горизонтальной ветвях; Н -расстояние (по вертикали) между преобразователями давлен|1Я, установленными на восходящей и горизонтальной ветвях; V -скорость движения жидкой фазы s в восходящей ветви; УЖ -скорость движения жидкой фазы (Л в нисходящей ветви; Vr с: - средняя скорость оседания частиц твердой фазы в жидкой. ОО со