Плотномер жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N9/28 

Изобретение отИосится к приборостроению и может быть использовано в химической и других отраслях промьшшенности для измерения плотности жидких сред. Известен плотномер жидкости, содержащий две пьезометрические трубк опущенные на разную глубину в измеряемую среду и соединенные с блоком питания воздухом и дифманометром l . Недостатком этого плотномера является ограниченная область примене ния, обусловленная частичным насьпце нием исследуемой среды воздухом, что недопустимо при измерении плотности нефтепродуктов или легко вспе нивающихся жидкостей. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пло номер жидкости, содержащий проточную емкость постоянного уровня с ра положенными в ней подпружиненным полым поплавком и неподвижным сосудом, частично заполненным эталонной жидкостью, пневмометрические трубки подключенные гибкими трубками к бло ку питания воздухом и дифманометру, одна из которых размещена неподвижн в сосуде поплавка, а другая, подвиж ная, соединена с сосудом поплавка. При изменении плотности измеряемой жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок и соответственно на закрепленный в не подвижный сосуд, которые перемещают ся относительно помещенной в него неподвижной пневмометрической трубк а подвижная пневмометрическая трубка перемещается относительно непо, движного сосуда, закрепленного в проточной еь кости. Одновременно происходит изменение глубины погружения пневмометрических трубок в эт лонную жццкость и соответственно выходного сигнала дифманометра 2}. Недостатком известного плотномер является недостаточная чувствительность, обусловленная тем, что изменение перепада давления ДР в пневмо метрических трубках не может превышатьДР 2 где ДН - перемещение поплавка; о - плотность эталонной жидкос ти. Целью изобретения является повышение чувствительности плотномера. Поставленная цель достигается тем,что в плотномере жидкости,содержащем проточную емкость постоянного уровня с расположенными в ней подпружиненным полым поплавком и неподвижным сосудом, частично заполненным эталонной жидкостью, жестко укрепленный в поплавке сосуд, частично заполненный эталонной жидкостью, пневмометрические трубки, подключенные гибкими трубками к блоку питания воздухом и дифманометру, одна из которых размещена неподвижно в сосуде поплавка, а другая - подвижная, , жестко соединена с сосудом поплавка, неподвижный сосуд снабжен жестко укрепленной в нем дополнительной трубкой, в которую опущена подвижная пневмометрическая трубка, сосуд, укрепленный в поплавке, сообщен в нижней части с полостью поплавка, неподвижная пневмометрическая трубка дополнительно сообщенагибкой трубкой с воздушной полостью поплавка, а подвижная пневмометрическая трубка дополнительно сообщена гибкой трубкой С воздушной полостью неподвижного с осуда. На чертеже представлена схема плотномера. Плотномер содержит проточную емкость 1 постоянного уровня с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. В емкость 1 помещен полый поплавок 4, закрепленный на пружине 5 с регулировочным винтом 6, и неподвижный сосуд 7. Внутри поплавка 4 размещен подвижный сосуд 8, соединенный в нижней части с полостью поплавка 4. Сосуды 7 и 8 частично заполнены (до определенного уровня) эталонной жидкостью 9. В сосуд 8 помещена неподвижная пневмометрическая трубка 10, которая соединена с блоком питания воздухом 11, плюсовой камерой дифманометра 12 и при помощи гибкой трубки 13 - с воздушной полостью поплавка 4. В верхней части неподвижного сосуда 7 закреплена дополнительная трубка 14, внутри которой расположена подвижная пневмометрическая трубка 15. Пневмометрическая трубка 15 соединена при помощи гибкой трубки 16 с блоком питания воздухом 11,минусной камерой дифманометра 12 и воздушной полостью неподвижного сосуда 7, а при помощи стержня 17 и зажима 18 с подвижным сосудом 8. Плотномер жидкости работает следующим образом. Измеряемая жидкость через патрубок 2 поступает в емкость 1 постоянного уровня и вытекает через патрубок 3. Выталкивающая сила Fj, определяемая плотностью измеряемой жидкости и воздействующая на поплавок 4, уравновешивается силой натяжения пружины 5. При увеличении плотности ; измеряемой жидкости изменяется выталкивающая сила и поплавок перемещается на определенную величину вверх, растягивая пружину. При этом перемещается вверх закрепленный в поплавке 4 сосуд 8, увеличивается глубина погружения пневмометрической трубки 10 в эталонную жидкость 9 и давление в ней и соответственно в в.оздушной полости поплавка 4. Вследствие этого, часть эталонной жидкости 9 вьщавливается из полости поплавка 4 в сосуд 8, что приводит к дополнительному увеличению глубины погружения пневмометрической трубки 10 и дополнительному уве ;личению давления в ней. Одновременн с перемещением поплавка 4 перемещается вверх жестко соединенная с сосудом 8 пневмометрическая трубка 15 При этом уменьшается глубина ее погружения в эталонную жидкость и дав ление в ней падает и соответственно в воздушной полости неподвижного со суда 7. Вследствие этого, часть жид кости 9 передавливается из трубки 1 в неподвижный сосуд 7, что приводит к дополнительному уменьшению глубины поп ужения пневмометрической труб i ки 15 и дополнительному падению давления в ней. При уменьшении плотности измеряемой жидкости поплавок 4 с сосудом 8 и пневмометрической трубк 15 перемещается вниз, вследствие че го давление в пневмометрической трубке 10 падает, а в пневмометричес кой трубке 15 растет. При этом част жидкости 9 из сосуда 8 передавливается в полость поплавка 4, а из полости неподвижного сосуда 7 - в дополнительную трубку 14, что приводит к дополнительному падению давления в пневмометрической трубке 10 и дополнительному возрастанию давления в пневмометрической трубке 15. Разность давлений в пневмометрических трубках преобразуется дифманометром 12 в выходной сигнал Pj|,, пропорциональный плотности измеряемой жидкости. Изменение перепада давления дР на входе дифманометра 12 определяется уравнением ,-ЛР где ДН - перемещение поплавка; К, - коэффициент пропорциональности, определяемый объемом поплавка и жесткостью пружины 5; 5;, - площадь зеркала жвдкости в сосуде 8; Sj площадь зеркала жидкости в лолости поплавка 4{ БЗ - площадь зеркала жидкости в дополнительной трубке 14 . 54 площадь зеркала жидкости в неподвижном сосуде 7j р - плотность эталонной жидкости. Таким образом, сообщение сосуда с полостью поплавка, введение дополнительной трубки и соединение воздушных полостей поплавка и неподвижного сосуда с пневмометрическими трубками позволяет получить изменения глубины погружения пневмометрических трубок больше величины перемещения поплавка и таким образом увеличить изменения перепада давления на входе дифманометра. Увеличение изменения перепада давления на входе дифманометра при неизменной величине перемещения поплавка обеспечивает более высокую чувствительность плотномера. Применение предлагаемого плотномера в производстве хлора и каустика по ртутному методу для определения плотности рассола, подаваемого на электролиз, позволило повькить точность регулирования плотно.сти рассопа и, как следствие, повысить безопасность работы за счет предотвращения режимов работы, сопровождающихся взрывоопасными концентрациями водорода в хлоре.

ПЛОТНОМЕР ЖВДКОСТИ, содержащий проточную емкость постоянного уровня с расположенными в ней подпружиненным полым поплавком и непо.движным сосудом, частично заполненным эталонной жидкостью, жестко укрепленный в поплавке сосуд, частично заполненный эталонной жидкостью, пневмометрические трубки, подключенные гибкими трубками к блоку питания воздухом и дифманометру, одна из которых размещена неподвижно в сосуде поплавка, а другая подвижная жестко соединена с сосудом поплавка, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, неподвижный сосуд снабжен жестко укрепленной в нем дополнительной трубкой, в которую опущена подвижная пневмометрическая трубка, сосуд, укрепленньш в поплавке, сообщен в нижней части с полостью поi плавка, неподвижная пневмометрическая трубка дополнительно сообщена (Л гибкой трубкой с воздушной полостью поплавка, а подвижная пневмометрическая трубка дополнительно сообщена гибкой трубкой с воздушной полостью неподвижного сосуда.