Датчик концентратомера Советский патент 1984 года по МПК G01N25/48 

f

Изобретение относится к физикохимическому анализу и может быть использовано для автоматического регулирования технологических процессов в нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для приготовления жидкой смеси заданной концентрации, датчик которого содержит смеситель, узел регулирования потока контролируемого компонента и узел определения концентрации указанного компонента, выполненных в виде термодатчиков, смонтированных вместе со смесителем непосредственно на технологическом трубопроводе5причем термодатчики выполнены в виде блока термопар, а число спаев каждого термодатчика прямо пропорционально массовому расходу и теплоемкости соответствующих потоков lj .

Недостатком устройства является относительно низкая точность измерений и ненадежность в эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик концентратомера, содержаний проточный корпус, футерованный химстойким материалом, два блока термопар из материала футеровки и мешалку. Каждый блок термопар вьшолнен в виде цилиндра с выступом по диаметру 2j .

Недостатком известного устройства является то, что при выбранных элементах мешалки корпус концентратомера может обеспечить нужное смешение компонентов смеси при определённой, при том, значительной его длине. В противном случае, полного смешения компонентов и стабилизации температуры смеси по сечению потока на участке: ввод концентрированного компонента - второй бло термопар - не произойдет. Применение же корпуса значительной длины увеличивает расстояние между блоками термопар, приводит к увеличению раёхода термоэлектродной проволоки, уменьшает жесткость конструкции и надежность работы концентратомера

Целью изобретения является повьйпепие точности определения надежности и технологичности конструкции

Поставленная цель достигается тем, что в датчике концентратомера, содержащем теплоизолированный проточный корпус офутерованный изнутри химически стойким материалом бло17513а

ки термопар, расположенные на входе и выходе корпуса и перемешивающий элемент, корпус концентратомера выполнен в виде отвода трубы на 180 , , блоки термопар имеют в своей проточной части ряд равномерно расположе ных выступов, в которых расположены спаи термопар, жестко соединенные между собой,

10 Повышение точности измерения

концентрации смеси достигается применением ци.пиндрических блоков термопар с химически стойким покрытием проточной части, имеющих ряд

15 радиально и равномерно расположенных по окружности -выступов с глухими отверстиями для установки спаев термопар. Спаи термопар приклеены к донышкам глухих отверстий теп2Q лопроводным клеем. Такая конструкция значительно увеличивает коэффициент теплопередачи от потоков жидкостей к спаям термопар, уменьшает запаздывание сигнала снимаемого с

5 блоков термопар и соответственно . погрешность измерения и регулирования концентрации раствора. Отвод 180 имеет значительную (развернутую) длину и в совокупности,со сме.. сителем обеспечивает полноту смешения и стабилизацию температуры потока в заданном диапазоне расходов смеси. Б то же время применение отвода обеспечивает компактность и жесткость концентратомера в целом.

5 На фиг. 1 представлен датчик концентратомера, вид спереди фиг. 2 - разрез А--А на фиг. 1/ на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2.

Датчик содержит корпус 1, выпол ненный в виде отвода трубы на 180, футерованного изнутри химически стойким материалом, например, фторопластом, а снаружи покрытого слоем теплоизоляционного материала 2, напри 5 мер 5 пенополиуретина. На концах отвода приварены стандартные фланцы, с помощью которых корпус присоединяется с одной стороны к струйному смесителю 3 а с другой - к термо0 батарее 4. Смеситель 3 с помощью патрубка 5, футерованного изнутри гшг шчески стойким материалом, такт же соединяется с термобатареей 4. Термобатарея 4 имеет корпус 6

5 (фиг. 2) выполненный из материала, например текстолита, обладающего низким коэффициентом теплопередачи к хорошими электроизоляционными свой

3

ствами. В корпусе термобатареи 6 расположены входной 7 и выходной 8 блоки термопар, спаи которых включены по дифференциальной схеме и образуют чувствительный элемент концентратомера,

Свободные концы блоков термопар выведены на зажимы клеммой коробки 9. Каждый блок термопар имеет цилиндрический стальной корпус 10, футерованный химически стойким материалом изнутри и с торцов, Корпус 10 с футеровкой 11 содержит ряд глухих отверстий (фиг. 2), расположенных в радиальных выступах футеровки и равномерно по окружности ее цилиндрической части. Спаи термопар 12 приклеены к доньшкам глухих отверстий теплопроводные клеем 13. Температура концентрированного компонента, поступающего в смеситель по каналу 14, измеряется термопарой помещенной в защитную арматуру 15. Спай этой термопары соприкасается с наружной поверхностью футеровки канала 14, а термоэлектроды вьшедены в клеммную коробку и включены встречно с термобатареей.

175134

Датчик работает следующим образом .

Растворитель подается через входной блок термопар 7 в смеситель 3, в котором эжектирует концентрированный компонент, поступаюп{ий через канал 14. В процессе эжекции и дальнейщего движения компонентов происходит их интенсивное смешение сопро,- вождающееся тепловым эффектом и соответственно изменением температуры. Выходной блок термопар 8 принимает температуру смеси, отличную от температуры растворителя,

В результате на выходе термобатареи появляется электродвижущая сила, пропорциональная содержанию концентрированного компонента в растворе, которая после преобразования используется для целей измерения или регулирования концентрации раствора.

Использование предлагаемого датчика концентратомера позволит в 5-6 раз по сравнению с известным , сократить-расход термоэлектрических проводов и повысить в несколько раз точность измерений за счет снижения погрешности, вносимой термоэлектрической неоднородностью проводов.

ДАТЧИК КОНЦЕНТРАТОМЕРА, содержащий теплоизолированный проточньй корпус, футерованный изнутри химически стойким материалом, блоки термопар, расположенные на входе и выходе корпуса, и перемешивающий элемент, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности определения надежности и технологичности конструкции, корпус концентратомера вьшолнен в виде отвода трубы на 180, блоки термопар имеют в своей проточной части ряд равномерно расположенных выетупов, в которых расположены спаи термопар, жестко соединенные между собой.

Фие.З