Плотномер жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N9/26 

СО

о

Од

сл 1 Изобретение относится к измерениям, в частности к автоматическим плотномера -, и может быть использовано при измерении плотности жидких сред с помощью приборов с пневматическим выходом. Известен автоматический плотномер, в котором измерительная схема выполнена в виде мембранных измерителей с рычагом, и дросселя с блоком поддержания постоянного перепада давления на нем tl. Однако в данном автоматическом плотномере измерительная схема громоздка и облагает повьппенной жесткостью, что обуславливает низкую точность измерений и нестабильность показаний во времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является плотномер жидкости, содержащий измерительную схему в виде мембранных измерителей, сочлененных с рычажной системой, к которой подключены блок обратной связи и управляющий элемент типа сопло-заслонка, соединенный с пневмосопротивлением, снабженным блоком поддержания перепада давлений, подключенным к пневматическому термометру в виде турбулентного и ламинарного пневмосопротивлений 2 Конструкция известного плотномер не обеспечивает учет изменения зависимости плотности измеряемой жидкос ти от температуры при изменении ее концентрации, что приводит к пониже нию точности измерения. Цель изобретения повышение точности температурной компенсации. Поставленная цель достигается тем что в плотномере жидкости, содержащем измерительную схему в виде мем бранных измерителей, сочлененных с рычажной системой, к которой подключены блок обратной связи и управляющий элемент типа сопло-заслонка, сое диненный с пневмосопротивлением, сна женным блоком поддержания перепада давлений, подключенным к пневматиче кому термометру в виде турбулентного и ламинарного пневмосопротивлений, каждое пневмосопротивление пневмати ческого термометра снабжено блоком управления перепадом давлений на нем, управляющая камера которого со динена с блоком обратной связи. На чертеже изображен плотномер жидкости. 65 Плотномер состоит из проточной камеры 1 с измерителями 2 мембранного типа, связанными с рычажной системой, содержащей рычаг 3, который закреплен на опоре 4, к системе подклю-: чен управляющий злеменчг 5 типа соплозаслонка, связа:нный с блоком 6, обратнай связи, к выходу которого подключен пневматический термометр, состоящий из турбулентного пневмосопротивления 7 с блоком 8 управления перепадом давления и ламинарного пневмосопротивления 9, с блоком 10 управления перепадом давления. Управляющий элемент 5 соединен с пневмосопротивлением 11, снабженным-блоком 12 поддержания перепада давления на нем, который соединен в точке между ламинарным 9 и турбулентным 7,пневмосопротивлениями термометра. Пружина 13 блока 12 служит для установки необходимого первоначального перепада давления. Дроссель 14 служит для организации работы блока 12. Выход блока 6 обратной связи соединен с управляющими камерами блоков 10 и 8 управления перепадами давлений , давление в которых управляет величиной перепада давления соответственно на ламинарном 9 и турбулентном 7 пневмосопрртивлениях. Дроссели 15 и 16 служат для организации работы блоков 10 и 8. Плотномер жидкостиработает следующим образом. Измеряемую жидкость прокачивают через проточную камеру 1. При изменении плотности жидкости изменяется гидростатическое давление на мембранных измерителях 2, соответственно изменяется усилие на рычаг 3, который под действием этих сил поворачивается относительно опоры 4, в результате чего изменяется зазор в управляющем элементе 5, типа сопло-заслонка. Давление после пневмосопротивления 11 поступает на блок 6 обратной связи и происходит компенсация разности усилий мембранных измерителей 2. Давление обратной связи является выходным давлением, по которому судят о плотности. При изменении температуры жидкости сигнал с термометра заводится в блок 12 поддержания перепада давления на пневмосопротивлений 11, с которого сигнал поступает в блок 6 обратной связи, изменяет величину перемещения рычажной системы, чем и осуществляется термокомпенсация.

3 . Учет зависимости плотности от температуры при изменении концентрации производится следуюищм образом,

В первоначальный момент изменения входного сигнала температуры исследуемой среды считают, чго он изменяется только за счет изменения концентрации.

При изменении температуры изменяется перепад давления не пнёвмотермометре. .

Установлено, что при изменении перепада давления-на ламинарном 9 и турбулентном 7 пневмосопротивлениях изменяются их расходные характеристики. Следовательно, изменив наклон зависимости перепада давления от температуры пневматического термометра, можно изменить наклон зависимости плотности от:температуры, указанное изменение осуществляется следующим образом. При изменении выходного давленияР вых плотномера с блока 6 обратной связи выходное давление поступает в управляющие камеры блоков 10 и 8 управления перепадом давлений и изменяет перепа давлений на ламинарном 9 и турбулентном 7 пневмосопротивлениях, чем достигается изменение наклона статической характеристики термометра, что приведет к изменению давления на выходе, которое в свою очередь вызовет изменение сигнала в блоке 6 обратной связи, который изменит усили рычажной системы, выходное давление

765 4

блока 6 обратной связи в свою очередь опять изменит наклон статической характеристики пневматического термометра. В результате таких операций в установившемся состоянии происходит корректировка датчикатемперату-; ры по выходному давлению плотномера, изменение которого зависит как от изменения концентрации, так и от изменения плотности при изменении температуры.

Таким образом, наличие блоков управления перепадом давления на ламинарном и турбулентных пневмосопротивлениях пневматического термометра позволяет повысить точность термокомпенсации плотномера за счет изменения наклона зависимости плотности от температуры с учетом

сигнала изменения температуры от концентрации.

Работа плотномера устойчива в диапазоне изменения температуры не более 25.°С при колебаниях плотности не более 0,5 г/см за минуту. В реальных условиях колебания температуры не превьппают 5-8 С, а колебания плотности не превышают 0,01 г/см за сутки.

Опытная проверка предлагаемого плотномера при измерении плотности сульфатных щелоков показала повышение точности термокомпенсации на 30-35%,

ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий измерительную схему в виде мембранных измерителей, сочлененных с рычажной системой, к которой подключены блок обратной связи и управляющий элемент типа сопло-заслонка, соединенный с пневмосопротивлением, снабженным блоком поддержания пере пада давлений, подключенным к пневматическому термометру в виде турбулентного и ламинарного пневмосопротивлений, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности термокомпенсации, каждое пневмосопротивление пневматического термометра снабжено блоком управления перепадом давлений на нем, управлякнцая камера ; которого соединена с блоком обратной связи.