Массовый плотномер для жидких сред Советский патент 1986 года по МПК G01N9/06 

Изобретение относится к технике измерения плотности жидких сред и может быть использовано в пищевой, нефтехимической промышленности, на горно-обогатительных предприятиях и при бурении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем улучшения температурной компенсации и упрощения конструкции плотномера.

На фиг. 1 схематически изображена конструкция масового плотномера, вид сбоку; па фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Плотномер состоит из горизонтальной U-образной трубы 1, соединенной гибкими разделительными элементами 2 с отборным устройством. Концы трубы соединены с опирающейся на ось 3 через шарикоподшипники 4 траверсой 5. Центральный участок ду- и трубы жестко соединен с кареткой 6, подвижный ролик 7 которой опирается на шечо рычага 8. Цротивоположное плечо рычага 8 соединено с корректором 9 начала шкалы, выполненным в виде винта и настроечных грузов с ферродинамическим силовым компенсатором 10, подвижная катушка 1 которого взаимодействует с неподвижной катушкой 12. Рычаг укреплен на опорной приз.ме 13, во внутренних пазах 14 которой установлены шарикоподшипники 15, опирающиеся на концы оси 16 основания 17. Внешние полуоси призмы 18 сочленены одна с дуговым ярмом 19 индикатора 20 рассогласования, а другая - с демпфером 21, выполненным в виде дугообразного поршня 22, взаимодействующего с полостью 23 основания. Для уменьшения массы поршень армирован пластмассовым вкладышем 24. Измерительные катушки 25 индикатора рассогласования и катушки ферродинамичес- кого силового компенсатора подключены к усилителю-демодулятору 26, связанному с показывающим прибором 27. Для обеспечения температурной компенсации металлическая и-образная труба полностью заменена пластмассовой с температурным коэффициентом объемного расширения, равным анализируемой жидкости или частично, если температурный коэффициент объемного расширения больше, чем у жидкости. Длину участка трубы, которую заменяют пластмассой, определяют по формуле:

f 1: :1-LtVi

- j 3, ,3 /3 ,9

Л.-П.-t -cijn-t

Цлотномер работает следующим образом.

Чувствительным элементом плотномера является подвижная U-образная труба 1, через которую пробоотборное устройство прокачивает испытываемую жидкость. Цри изменении плотности жидкости изменяется масса подвижной системы и перемещение

0

трубы 1 отслеживается поворотом дугового ярма 19 индикатора 20 рассогласования индукционного типа. В измерительных катушках 25 индуктируется сигнал рассогласова- ния, который подается на усилитель-де.моду- лятор 26. Величина рассогласования преобразуется в постоянный ток подвижной катушки 11 ферродинамического силового компенсатора 10. Взаимодействием подвижной 11 и неподвижной 12 катушек рычаг 8 возвращает трубу 1 в горизонтальное положение с точностью до статизма следяпдей системы. Ток, поступающий в подвижную катушку 11, пропорционален плотности исследуемой жидкости и отображается показы5 вающим прибором 27. Изменение те.мперату- ры прокачиваемой через трубу 1 анализируемой жидкости вызывает изменение геометрических размеров трубы, не соответствующих изменению объема жидкости, что приводит к дополнительной температурной

погрешности. Для компенсации погрешности в предлагаемом изобретении трубу 1 выполняют из пластмассы полностью или частично, чтобы с изменением температуры приращения объема трубы 1 и анализируе.мой

5 жидкости были равны. Объем жидкости в трубе 1 при нормальной температуре

V R2E,

где R-радиус трубы, мм:

Б-длина трубы, мм.

0При повышении температуры на t°C объем жидкости увеличится на величину дУ

Л ,

oaejS - температурный коэффициент объемемного расширения жидкости. Рассмотрим пример, где материалами служит пластмасса и металл. Принимая длину участка трубы из пластмассы а из металла i, тогда + tj, { или t С повышением температуры на t°C объ- ем трубы, состоящей из пластмассы и мета:1- ла, увеличится на величину c Vtn-pд S-CR-d.j. + S()2 X ™ X{-E-ej «t,

гдеос.11.,-температурные коэффициенты ли- 5нейного расширения пластмассы и

металла соответственно. Чтобы обеспечить температурную компенсацию, необходимо иметь равные приращения объемов жидкости и оболочки трубы от температуры:

J-R2 r() 2 + J-iRoCi) X

X (.

После преобразований определим:

f -CJSt-

Изобретение обеспечивает более точную компенсацию при изменении температуры измеряемой жидкости, а также замену дефицитной и дорогостоящей нержавеющей стали на пластмассу. В результате замены металлической трубы на пластмассовую общая масса трубы и жидкости уменьшается, так

как масса пластмассовой трубы в несколько раз меньше массы трубы из стали.

Это приводит к увеличению общей доли жидкости в пластмассовой трубе, а также чувствительности и точности из.мерения.

Фиг. г

23

А- А

17

Составитель В. .Алексеев

Редактор С. ПатрушеваТехред И. ВересКорректор Л. Пнлипенко

Заказ 8409/46Тираж 896Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З