ВСЕСОЮЗНАЯ Олтий-пи. Советский патент 1973 года по МПК G01N9/00 G01N9/18 

1

Устройство относится к датчикам физикохимического анализа и может быть применено для измерения плотности жидких сред, в частности амальгамы натрия, при производстве электролитического каустика и хлора.

В настоящее время содержание натрия в амальгаме определяют периодически аналитическим путем. Такой контроль при использовании электролизеров с нагрззкой до 500 ка не может удовлетворить производство.

Основным недостатком датчиков, применяемых для измерения плотности жидкости, является разность эффективных площадей измерительных мембран, возникающая в процессе изготовления датчика и его сборки. В результате снижается точность и достоверность показаний, так как сказывается влияние изменения уровня жидкости и давления газовой фазы над ней.

Другим недостатком датчика является трудность заливки эталонной жидкости в подмембранное пространство. Остающаяся воздушная подушка около нижней измерительной мембраны, равная толщине жесткого центра, сводит на «нет влияние гидравлической температурной компенсации и уменьшает надежность датчика.

В предложенном устройстве для измерения плотности жидкости эти недостатки устранены за счет введения подвижных вертикально расположенных измерительных камер, внутренние полости которых соединены между собой.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства для измерения плотности жидкости.

Устройство состоит из измерительных камер /, 2, которые могут перемещаться вдоль направляющих 3, 4, 5. Измерительная мембрана 6 камеры 1 расположена на правой боКОБОЙ плоскости, а измерительная мембраиа 7 камеры 2 - на левой боковой плоскосги. Расстояние между осями измерительных мембран постоянно. Камеры 1 и 2 с помощью эластичных элементов 5 соединены с трубой 9, в которой помещена ось 10, жестко связанная с рычагами 11, 12. Рычаги // и 12 укреплены в жестких центрах измерительных мембран 6 и 7.

Ось 10 установлена в ленточных растяжках

13, 14 и соединена ленточной тягой 15 с рамкой 16, являющейся частью штока 17, противоположный конец которого служит заслонкой сопла пневмопреобразователя 18. Постоянное начальное давление на выходе

пневмопреобразователя 18 создается пружиной 19, помещенной в его корпус.

Полости измерителБНых камер соединены между собой и залиты эталонной жидкостью, что обеспечивает температурную компенсацию.

Элементы настройки устройства размещены в блоке 20, который может быть вынесен в удобное для монтажа место и сообщается с устройством через пневмотрубку. Питание устройства осуществляется через дроссель Д.

Если нлотность рабочей жидкости отличается от плотности эталонной, измерительные мембраны б и 7 развивают определенные усилия. По отношению к оси 10 возникают два крутящих момента. Так как измерительные мембраны расположены на разных боковых плоскостях камер / и 2, то крутящие моменты направлены в разные стороны. Под действием разницы моментов ось поворачивается на небольшой угол. В результате этого поворота заслонка то приближается, то удаляется от сопла пневмопреобразователя 18. Давление воздуха на его выходе изменяется на определенную величину и поступает в блок 20, где усиливается по давлению и мощности.

Образующееся усилие обратной связи пневмонреобразователя 18 создает компенсирующий момент, равный разнице крутящих моментов, которые развиваются измерительными мембранами.

Таким образом, достигается пропорциональная зависимость между изменением плотности рабочей жидкости и выходным сигналом устройства.

Поскольку заслонка перемещается относительно сопла на небольшую величину, угол поворота оси 10 также мал, т. е. жесткость ленточных растяжек и измерительных мембран практически не влияет на измерение плотности жидкости.

Перед настройкой устройства на требуемый диапазон проверяется равенство крутящих моментов, создаваемых каждой измерительной камерой. В случае их различия одну из камер перемещают вдоль направляющей до тех пор, пока не будет устранена обнаруженная разность. Камеры закрепляют в этом положении.

Затем приступают к настройке устройства.

Введение в устройство вертикальных подвижиых измерительных камер позволяет устранить влияние разности эффективных площадей измерительных мембран и тем самым

увеличить надежность, точность получаемой информации, облегчить заливку эталонной жидкости и настройку устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее проточную кювету с расположенными в ней измеритель1ными камерами, заполненными эталонной жидкостью, в

каждой из которой имеется чувствительный элемент, и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений, прочная кювета выполнена с осью вращения и укрепленными на оси рычагами,

которые соединены с чувствительными элементами камер, а последние выполнены в виде отдельных блоков и расположены на заданном расстоянии одна от другой.

Л

20

1

js:

75

js

J5 3