Поплавковый плотномер жидкостей Советский патент 1993 года по МПК G01N9/22 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к плотномерам жидкостей, предназначенным для непрерывного измерения плотности контролируемой жидкости и преобразования результатов измерения в стандартный выходной сигнал, и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является снижение инерционности и повышение точности температурной компенсации.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого поплавкового плотномера.

Плотномер содержит измерительный блок, блок температурной компенсации и блок формирования выходного сигнала. В измерительный блок входит проточная камера 1, с размещенным в ней поплавком 2, соединенным штоком 3. имеющим опору вращения 4, и тягой 5 с блоком формирования выходного сигнала. Вывод штока 3 из

камеры 1 герметизирует сильфон 6. На камере 1 закреплен корпус 7, внутри которого; размещен термобаллон 8, герметично соединенный (через прокладку) с корпусом 7.

Внутри термобаллона 8 размещен и закреплен одним концом компенсационный сильфон 9. Полость между сильфоном 9 и термобаллоном 8 заполнена компенсационной жидкостью 10. Подвижное донышко компенсационного сильфона 9 соединено посредством штока 11 с компенсационной пружиной t2. жесткость которой можно регулировать. Второй конец пружины 12 закреплен с рычагом блока формирования выходного сиг-i нала. На наружной поверхности термобаллона 8 выполнена винтовая канавка, выступы и, впадины которой образуют ребра теплообмена. Полость 13 образована герметично приваренным колпачком 14 и заполнена воздухом. На торце термобаллона 8 имеется уплотнительный буртик Нерасположенными по окружности отверстиями 16 и разделяющий внутреннюю полость корпуса 7 на две полости 17 и 18.

(Л

С

00

го

ч|

ел оэ

Полость 17 блока температурной компенсации соединена патрубками 19с камерой 1. Камера 1 соединена патрубком 20 с полостью 18 корпуса 7, В блоке формирования выходного сигнала имеется заслонка 21 и сопло 22.

Плотномер работает следующим образом. Контролируемая жидкость через вход- ной штуцер поступает в полость 17 блока

температурной компенсации, отделенную

от полости 18 уплотнительным буртиком 15 и теплоизолированную колпачком 14 и через патрубки 19 поступает в торцевые части проточной камеры 1, проходит проточную камеру с поплавком и через патрубок 20 поступает в полость 18 блока температурной компенсации и по винтовой канавке, вдоль всего термобаллона, выходит через выходной штуцер. При этом часть жидкости из полости 17 через отверстия 16 в уплотни- тельном буртике 15 термобаллона 8 непосредственно попадает в полость 18, не вызывая изменения компенсационного усилия, если температура контролируемой жидкости и

окружающего воздуха равны.

При установившемся равновесии (при неизменных значениях плотности и температуры контролируемой жидкости и температуры окружающего воздуха) между выталкивающей силой, действующей на поплавок 2, и компенсационным - усилием, развиваемым блоком термокомпенсации на узле (сопло- заслонка) блока формирования выходного сигнала отрабатывается выходной сигнал, пропорциональный значению плотности контролируемой жидкости.

При изменении значения плотности контролируемой жидкости устанавливается новое равновесное состояние измерительной системы и новое значение выходного сигнала, соответствующее новому значению плотности.

При неизменной собственной (физической) плотности контролируемой жидкости при изменении ее температуры (при этом температура окружающего воздуха равна

0

5 0

5

0 5

0

5

температуре контролируемой жидкости) изменится действительное значение плотно сти жидкости. Соответственно изменится и величина выталкивающей силы, действующей на поплавок. При повышении температуры жидкости плотность уменьшается, выталкивающая сила тоже уменьшается, поплавок тонет, шток 3 поворачивается на некоторый угол против часовой стрелки и через рычажную систему увеличивает зазор между соплом 22 и заслонкой 21, что приводит к уменьшению выходного сигнала. В это же время увеличивается температура компенсационной жидкости 10 внутри термобаллона 8 объем этой жидкости увеличивается, компенсационный сильфон 9 сжимается, подвижное донышко компенсационного сильфона 9 вместе со штоком 11 перемещается в сторону компенсационной пружины 12, уменьшается натяжение этой пружины, уменьшается величина компенсационного усилия и заслонка приближается к соплу 22, восстанав- ливаетсятуёрвЬначальная величина зазора, а следовательно, и первоначальное значе- v ние выходного сигнала.

При понижении температуры контролируемой жидкости происходит обратный процесс.

Формула изобретения Поплавковый плотномер жидкостей, содержащий проточную камеру, измерительный блок и кинематическую систему, блок температурной компенсации с термобаллоном в виде оболочки с ребрами теплообмена, компенсационный сильфон и компенсационную пружину, соединенную с кинематической системой, и блок формирования выходного сигнала, отличающийся тем,что, с целью снижения инерционности и повышения точности температурной компенсации, он дополнительно снабжен герметичным колпачком, расположенным на торце термобаллона и заполненным воздухом, и уплотнительным буртиком с отверстиями, а поверхность оболочки термобаллона выполнена в виде винтовой канавки.

Irf

Сущность изобретения: плотномер содержит измерительный блок с проточной камерой, блок температурной компенсации с термобаллоном, блок формирования выходного сигнала, герметичный колпачок, расположенный на торце термобаллона и заполненный воздухом, и уплотнительный буртик с отверстиями. Поверхность оболочки термобаллона выполнена в виде винтовой ка- навки.1 ил.