Плотномер Советский патент 1984 года по МПК G01N9/18 

vj

4

оо

4::

f

Изобретение относится к приборестроению, а именно к измерителям плотности жидких сред.

Известен плотномер, содержащи измерительную камеру, задатчик пневмоимпульсов и регистратор. Принцип работы плотномера заключается в периодической подаче воздуха в изме - рительную камеру на вытеснение из нее жидкости и сброса воздуха в атмосферу при достижении в камере заданных значений даапения, причем плотность определяется по частоте следовайия пневмоимпульсов Л,

Недостатком данного устройства являетсяплохо воспринимаемая форма представления результата измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является плотномер, содержащий измерительную камеру, регистратор и узел формирования максимального и минимального давления, выход которого соединен с входом регистратора и измерительной камерой zj.

Недостатками известного устройства являются недостаточная точность измерений и плохо воспринимаемая форма представления информации.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения и улучшения формы

представления информации. I

Поставленная цель достигается

тем, что плотномер, содержащий измерительную камеру, регистратор и узе формирования максимального и минимального давления, выход которого соединен со входом регистратора и измерительной камерой, дополнительно содержит повторитель со сдвигом, линейное сопротивление и генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с управляющим входом линейного сопротивления, информацио ный вход которого соединен с выходом пов- орителя со сдвигом, а вы.ход - с измерительной камерой и входом повторителя со сдвигом.

На чертеже представлена схема предлагаемого плотномера.

Плотномер -включает в себя измерительную камеру 1, регистратор 2, узел 3 формирования максимального и минимального давления, включающий элемент 4 сравнения, задатчики 5 и 6 максимального и минимального давления, дроссели 7, нормально закрытый клапан 8, обратный клапан 9,

174842

пиевмоемкость 10, узел 11 линеГто нарастающего давления, содержап(ий в свою очередь генератор 12 прямоугольных импульсов, повторитель 13 5 со сдвигом, линейное сопротивление 14 и дроссель 15.

Плотномер работает следуюпр1м образом.

В исходном состоянии давление, в

10 измерительной камере 1 равно.минимальному, формируемому задатчиком минимального давления 6, Это давление подается на вход повторителя 13 со сдвигом, настроенного на поло15 жительный сдвиг. При поступлении от генератора 12 прямоугольных импульсов начинает работать линейное сопротивление, на выходе которого формируется линейно нарастающее

20 давление. В момент, когда давление в измерительной камере достигнет максимального, определяемого задатчиком 5 максимального давления, срабатывает элемент 4 сравнения, ка25 нал измерительной камеры соединяется через клапан 8 с выходом задатчика 6 минимального давления и давление в измерительной камере падает до минимального. Таким образом

30 происходит циклический процесс заполнения и опорожнения камеры газом с постоянным перепадом давления. Изменение давления в измерительной камере 1 фиксируется регистратором 2. При этом скорость изменения давления (угол наклона прямой) зависит от плотности жидкости. Зависимость между плотностью и скоростью нарастания давления можно вывести из уравнения динамики наполнения измерительной камеры.

При подаче воздуха в камеру его масса изменяется на величину

лтгр|.-5Н,

где - плотность газа;

5 - площадь сечения камеры; Н - величина перемещения жидкости в измерительной камере.

Из равенства давления воздуха в камере гидростатическому давлению жидкости в начале и конце ее перемещения

P, (,,

где Р , Pj давление нижней и верней границ; 3 h - разность межлу уровн в исследуемом сосуде и начальным уровнем кости в камере} .Рд - давление газа в иссл дуемом сосуде. Находят разность между Р- и Р, P,-P,.pg()4p.p|h-Pe, , или Н-.-Р2-Р,.р Подставляют значение в уравнен для ЛМ -Л, г iW р Расход через пульсирующий дрос сель линеен: am где Ь - время заполнения измерительной камеры газом. (V5 Р,-Р, Pg t-Отсюда л .q Р Р Г г J 2 i Р постоянны, т о Рг5 где К Ч Из последнего выражения видно, что плотность жидкости D пропорциональная скорости нарастания давления газа в измерительной камере и не зависит от уровня жидкости. Предлагаемое устройство позволяет более точно (за счет более точного измерения плотности растворов) управлять процессами получения исходных растворов и в конечном итоге - получать выходные продукты химических реакций с меньшим содержанием примесей. Экономический эффект возникает при использовании предлагаемого плотномера в системах управления процессом, где требуется приготовление растворов заданной плотности.

ПЛОТНОМЕР, содержащий измерительную камеру, регистратор и узел формирования максимального и минимального давления, выход которого соединен с входом регистратора и измерительной камерой, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и улучшения формы представления информации, он содержит повторитель со сдвигом, линейное сопротивление и генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с управляющим нходом линейного сопротивления, информационный вход которого соединен с выходом повторителя со сдвигом, а выход с измерительной камерой и входом повторителя со сдвигом. С S