Пьезометрический плотномер Советский патент 1978 года по МПК G01N9/28 

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

(54)

1

Изобретение может найти применение в измерительной технике различных отраслей промышленности, например хими.ческой.

Известен пьезометрический плотномер, содержащий две пьезометрические трубки одной длины, соединенные с блоком питания воздухом и дифманометром, Причем одна из пьезометрических трубок помещена в контролируемый раствор а другая г в сосуд с эталонной жидкостью. Плотность раствора пропорциональная перепаду давления в линиях, подающих воздух в пьезометрические трубки. Недостатком такого плотномера является отсутствие компенсации балластного давления .

Наиболее близким по технической сущности является пьезометрический плотномер, содержащий две измерительные пьезометрические трубки разной длины, компенсатор балластного давления -с третьей пьезометрической трубкой, дифманометр, регистрируюЕпий прибор и блок питания воздухом 2,

Недостатком этого плотномера является скачкообразное изменение давления в измерительных линиях, вызванное барботажем воздуха через пьезометрические трубки, обуславливающее колебания выходного сигнала и снижающее надежность и чувствительность измерений плотности, что ограничивает возможность применения данных плотномеров в системе автоматического регулирования ;ПЛОТЙОСТИ.

Целью изобретения является повьаиение чувствительности и надежности работы прибора.

Это достигается тем, что каждая пьезометрическая трубка сообщена с дополнительной трубкой, диаметр верхнего конца которой равен диаметру пьезометрической трубки, а диаметр нижнего конца составляет 0,15-0,25 от диаметра пьезометрической трубки, причем длина нижнего конца дополнительной ,трубки в 2-3 раза больше диаметра г1ьезометрической трубки.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит две измерительные пьезометрические трубки - длинную 1 и короткую 2, соединенные с блоком 3 питания воздухом, дифманометром 4 и регистрирующим прибором 5. Между короткой измерительной трубкой 2 и блоком 3 питания воздухом рас юложен компенсатор 6 балластного давления, также содержащий пьезометрическую трубку

В исходном положении измерительные пьезометрические трубки 1 и 2 с присоединенными к ним дополнительными трубками 8 и 9 погружены в контролиру емый раствор, а пьезометрическая труб ка компенсатора балластного давления с присоединенной дополнительной трубкой 10 - в эталонный раствор.

устройство-работает следующим обра

зом.

От блока питания 3 воздух поступае в длинную измерительную пьезометрическую трубку 1 и через-пьезометрическую трубку 7 компенсатора 6 балластного давления - в короткую измерительную пьезометрическую трубку 2, и выходит пузырьками из пьезометричё ских трубок 1 и 2 в раствор, плотность которого контролируется. Дифманометр 4 воспринимает разность между давлением в измерительной пьезометрической трубке 1 и суммой давлений в измерительной пьезометрической трубке 2 и пьезометрической трубке 7 компенсатора балластного давления. Эта разность давле,ний, фиксируемая регистрирующим прибо ром 5 f пропорциональна плотности контролируемого раствора.

Пузырек воздуха перед отрывом от пьезометрических трубок 1, 2 и 7 образует на них воздушный мениск, величина которого определяется конструкцией пьезометрической трубки и физическими ха рактеристиками раствори, в жоторый эта трубка помещена. При этом в нижних частях 11, 12 и 13 дополнительных трубок 8, 9 и 10 уровень раствора понижается. При отрыве пузырька воздуха от пьезометрической трубки на ее конце образуется жидкостной мениск, который сразу начинает переходить в воздушный. В зто время в нижней части дополнительной трубки возникают затухающие колебания. Эти колебания интегрируются верхней частью дополнительных трубок 8, 9 и 10 и на дифманометр 4 поступает скачкообразное изменение давления, сглаженное дополнительными трубками 8, 9 и 10. Амплитуда и длительность затухающих колебаний зависит от диаметра нижних частей 11, 12 и 13 дополнительных трубок и физических характеристик раствора.

Затухающие колебания, склгщываясь с возрастающим давлением воздуха в пьезометрических трубках, образуют сигнал помехи, на порядок меньший сигнала помехи, наблюдаемого при отсутствии затухающих колебаний. Минимальное изменение разности давлений, регистрируемое плотномером, характериЪуёт его чувствительность и определяется уровнем помехи, вызванной барб отажем воздуха. Поэтому уменьшение на порядок уровня помехи приводит К увеличению на порядок чувствительности плотномера и надежности его работы, что позволяет с помощью системы регулирования стабилизировать плотность контролируемого раствора.

Точность плотномера в диапазоне измерения плотностей (1,05-2,65 г/см составляет +0,001 г/см.

Формула изобретения

Пьезометрический плотномер, содержащий две пьезометрические трубки, погруженные на различную глубину в исследуемую среду, одна из которых подключена к блоку питания воздуха, а другая к-компенсатору бгшластного давления дифманометр,-узел компенсации колебаний давления воздуха, о тличающий-ся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности работы прибора, каждая пьезометрическая трубка сообщена с дополнительной трубкой, диаметр верхнего конца которой равен диаметру пьезометрической трубки, а диаметр нижнего конца составляет 0,15-0,25 от диаметра пьезометрической трубки, причем длина нижнего конца дополнительной трубки в 2-3 раза больше диаметра пьезометрической трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Глыбин И.П. Автоматические- плотномеры, Киев, Техника, 1965, с.72