Плотномер Советский патент 1975 года по МПК G01N9/32 

I

Изобретение относится к измерительной иневмотехнике и может быть использовано для контроля плотности или удельного веса жидких веществ в химической, нефтяной и других видах промышленности.

Известен плотномер, содержащий два расположенных друг над другом сильфона, сообщающихся между собой и с атмосферой, включающий пневмопреобразователь и чувствительный э.темент.

Цель изобретения - повысить точность определения плотности.

Существо изобретения сводится к тому, что чувствительный элемент выполнен в виде системы «сопло-щарик и установлен в одном КЗ сильфонов таким образом, что щарик упирается в подвижное дно этого сильфона, а неподвижные днища обоих сильфонов жестко соединены между собой и с корпусом пневмопреобразователя.

На фиг. 1 показан общий вид установки для замера плотности; на фиг. 2 изображен предлагаемый плотномер.

Плотномер состоит из чувствительного элемента, включающего корпус пневмопреобразователя 1, коническое сопло 2 и шарик 3, и помещенного внутрь сильфона 4, герметично соединенного с корпусом пневмопреобразователя. Подвижное дно 5 сильфона 4 прилегает

изнутри к шарику 3 и подпружинено пружн ной 6.

В корпусе пневмопреобразователя 1 имеет ся отверстие 7, соединяющее внутреннюю полость сильфона 4 с атмосферой через выводящую линию 8. Сжатый воздух, питающий пневмопреобразователь подводится по линии питания 9 через дроссель 10 в линию сопла 2, соединенную с линией контроля 11, на которой установлены регистрирующие или управляющие приборы, например, контрольный манометр 12. Пoдвилiнoe дно 13 дополнительного сильфона 14 трубкой 15 соединено с подвижным дном 5 сильфона 4. Трубка соединяет

внутренние полости сильфонов 4 п 14. Корпус пневмонреобразователя 1 и неподвижные донышки сильфонов 4 и 14 л естко соединены между собой силовой скобой 16. Плотномер устанавливается в емкости 17 с измеряемой

средой. Длина трубки 15 и скобы 16 подбирается в зависимости от величины выбираемо базы плотномера. В линию питания включен баллон со воздухом 18 и редуктором 19.

Работает плотномер следующим образом.

В линию питания 9, погруженного в измеряемую жидкость плотномера, из источника сл атого воздуха 18 через редуктор 19 подается сжатый воздух под давлением 1,2 кгс/см

(стандартным для приборов нневмоавтоматики). Сжатый воздух проходит в линию сопла 2 и выталкивает шарик 3, одновременно отжимая подвижное дпо 5 сильфопа 4. Воздух заполняет внутренний объем сильфонов 4 и 14 и через отверстие 7 и выводную магистраль 8 выходит в атмосферу. При этом на шарик 3 пневмопреобразователя действует усилие со стороны сопла 2, равное делению под шариком 3 в линии сопла, умноженному на площадь поперечного сечения шарика. А сверху на шарик действует усилие разности давлений столбов жидкости Н и h, умноженной на площадь подвижного дна сильфона. Шарик будет выталкиваться из конического соила до тех пор, пока усилия па него снизу и сверху пе уравняются. При этом давление на линии сопла 2, передаваемое па контрольный манометр 12 по лннии контроля II будет соответствовать плотности измеряемой жидкости. Таким образом FI - р2, где FI, F - усилие на шарик нневмопреобразователя спизу и сверху.

FI - (у// - 7/г) 5дна,

где Я - глубина погружения сильфона 4, h - глубина погружения сильфона 14, Y - плотность измеряемой жидкости, 5дгга - площадь подвижиого дна сильфона. Р - Р S

2 - Л.С. -пар

где Ял.с. - установившееся давление в линии

сопла,

5пар - плош,адь поперечного сечения шарика.

Следовательно:

(. i |,)-дна -- .с. napi

откуда

.с.

ШЗ-„,

или

Т --- Рп.с. С,

где С-постоянная калиброванная величина нлотномера.

Проградуировав соответствуюшим образом шкалу контрольного манометра можно сразу получить величину плотности замеряемой жидкости.

П р е д мет изобретения

Плотномер, состояпдий пз двух расположенных друг над другом сильфонов, сообшаю1ЦПХСЯ между собой и с атмосферой, и содержапи-1Й пневмопреобразователь и чувствительный элемент, отличающийся , что, с пелью повышения точности онределения, чувствительный элемент вынолнен в виде системы «сопло-шарик и установлен в одном из сильфонов таким образом, что шарик унирается в подвижное дпо этого сильфона, а неподвижные днища обоих сильфонов жестко соединены между собой г с корпусом пневмопреобразователя.

У.зел

П

тм ш ш

щт