Плотномер жидкостей Советский патент 1991 года по МПК G01N9/16 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к автоматическим плотномерам жидкостей и может найти применение в химической. нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности для контроля жидких технологических сред.

Целью изобретения является повышение точности определения плотности жидкостей путем снижения инерционности температурной компенсации

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Плотномер содержит проточную камеру t, в которой размещен поплавок {жесткий.

цилиндрической формы) 2. соединенны; штоком 3. имеющим опору 4 вращения через тягу 5 с блоком 6 формирования выходного сигнала. Вывод штока 3 из проточной камеры 1 герметизирован упругой мембраной 7. Проточная камера 1 содержит входной 8 и выходной 9 штуцеры и крышку закрепленную винтами 11. Поплавок 2 содержит компенсационную оболочку 12. чон - центричную цилиндрической поверхности поплавка, и оболочку узла 13 регулирования, приваренную к дальнейшему от опоры вращения 4 торцу поплазка. К торцу ки 13 приварен неподвижный бурт ком м- сационного сильф на 14 внутри размещен ограничитель 15 обьемз

$

:СО Ь.

О О

J, f

Подвижный бурт компенсационного сипьфона 14 герметизирован дном 16. к которому винтом 17 прикреплена траверса 18. С траверсой 18 тягами 19 соединен компенсационный груз 20. который может перемещаться по наружной поверхности оболочки 13. Внутри оболочки 13 размещен регулировочный сильфон 21, неподвижный бурт которого оединен с торцом поплавка, а подвижный бурт - с донышком 22, соединенным с неподвижным буртом сильфона регулировочным винтом 23. Викт 23 фиксируется в торце поплавка стопорным кольцом 24 и контрится винтом 25. Внутренняя полость компенсационной оболочки 12 сообщена с внутренней полостью оболочки узла 13 регулирования (капилляром 26) и с внутренней полостью компенсационного сильфона 14 (каналами в ограничителе 15 объема). Регулировочная оболочка герметизирована игольчатой заглушкой 27. поплавок 2 снабжен объемной крышкой 28. закрепляемой винтами 29. Компенсационные полости поплавка заполняются компенсационной жидкостью 30. а проточная камера плотномера заполняется контролируемой жидкостью 31.

Плотномер работает следующим образом.

Контролируемая жидкость 31 через входной штуцер 8 входит о проточную камеру 1. омыпает поплавок 2 и выходит через выходной штуцер 9. На поплавок 2 со стороны контролируемой жидкости 31 действует выталкивающая сила, поворачивающая кинематическую систему плотномера (рычаг 3, мембрану 7 и тягу 5) на некоторый угол. При этом на блоке 6 формирования выходного сигнала формируется выходной сигнал, пропорциональный плотности контролируемой жидкости 31. В установившемся режиме (при постоянной плотности контролируемой жидкости постоянной ее температуре), устанавливается выходной сигнал ппотно- мера.

Необходимый объем компенсационной жидкости (при известности остальных параметров плотномера) определяется формулой

,, Vn Sk U

- X.лО

Grp

Масса компенсационного груза, необходимого для обеспечения температурной компенсации плотномера, определяется

формулой

Vr. р А, S I,-, orp -,, л

Vie pv.

где VK - объем компенсационной жидкости;

Vn - наружный обьем поплавка: р - плотность контролируемой жидкости:

Ln - расстояние от геометрического цен- 5 тра поплавка до оси вращения кинематической системы;

SK эффективная площадь компенсационного сильфона;

Grp - масса компенсационного груза: 10 fin - коэффициент температурного объ- емкого расширения измеряемой (контролируемой) жидкости;

Д - коэффициент температурного объемного расширения компенсационной жид 15 кости.

Пользуясь этими выражениями, можно выбрать оптимальные конструктивные параметры.

Минимальная температурная инерци- 20 онность системы термокомпенсации плотномера достигается размещением максимального количества компенсационной жидкости в зоне интенсивного теплообмена с контролируемой жидкостью, т.е. 25 концснтрично цилиндрической поверхности поплавка. С этой же целью ограничен до минимума объем компенсационного сильфона (введением ограничителя 15 обьема). Узел регулирования выполняет еще од- 30 ну функцию ьращен чем винта 23 при незафиксированном по. ожении донышка 16 сипьфона 14 изменяют деформацию регулировочного сильфона 21 (при герметизированной компенсационной полости), что 35 приводит к перемещению донышка 16 компенсационного сильфона 14. а следовательно, и к перемещению компенсационного груза 20 в ту или иную сторону. Таким образом, устанавливается оптимальное исход- 40 мое положение груза, что обеспечивает усреднение (оптимизацию) температурной погрешности плотномера.

Формула изобретения 45 Плотномер жидкостей, содержащий проточную камеру, поплавок, соединенный кинематической системой с блоком формирования выходного сигнала, и размещенный внутри поплавка блок тер- 50 мокомпенсации с компенсационными счль- фонами. жидкостью и грузом, отличающийся тем, чтс, с целью повышения точности определения путем снижения инерционности температурной компенса- 55 ции, блок термокомпв сации дополнитеть- но снабжен компенсационной оболочкой расположенной концентрично бочоесй поверхности поплавка, и регулировочпь.- сильфоном с механизмам регу/н ргзпч/-.

его объема, компенсационный сильфом снабжен ограничителем объема, а компенсационный груз соединен с подвижным торцом компенсационного сильфона

Изобретение относится к приборостроению, а именно к автоматическим плотномерам жидкостей, предназначенным для непрерывного измерения плотности контролируемой жидкости, и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности определения путем снижения инерционности температурной компенсации. Плотномер содержит проточную камеру, поплавок, соединенный кинематической системой с блоком формирования выходного сигнала, и размещенный внутри поплавка блок термокомпенсации с компенсационным сильфо- ном. жидкостью и грузом. Настройка плотномера заключается в установлении оптимального количества компенсационной жидкости и оптимального положения компенсационного груза в блоке термокомпенсации. Блок термокомпенсации дополнительно снабжен компенсационной оболочкой, расположенной концентрично боковой поверхности поплавка, и регулировочным сильфоном с механизмом регулирования его объема. Компенсационный сильфон снабжен ограничителем объема, а компенсационный груз соединен с подвижным торцом компенсационного сильфона. 1 ил.

-L JL It, to U и з° 19 ft rt ч is

1,-..

- i