Пневмогидравлическое устройство для измерения плотности жидкости Советский патент 1978 года по МПК G01N9/26 

1

Изобретение касается вычислительных пневмогидравлических устройств и может быть использовано в разностных пьезометрических плотномерах для измерения разности переменных плотностей жидкостей в нескольких точках какого-либо непрерывного химического или физического технологического процесса.

Для суммирования давлений во.здуха представляющих собой информацию о каких-либо технологических параметрах, используются устройства с применением сильфонов ij.

Однако они рассчитаны на применение в схемах пневмоавтоматики, связанной с большими давлениями (до 1 кгс/см ) и непригодны для точного суммирования малых давлений,воздуха, имеющих местоВ пьезометрических плотномерах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневмогидравлическое устройство для измерения плотности жидкости, содержащее п-ьезометрические трубки, подключенные входами к блоку подготовки воздуха, причем одна из пьезометрических трубок соединена с манометром 2.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Цель достигается за счет того, что в нем установлены сообщающиеся буферные и измерительный сосуды одного диаметра и заполненные до половины высоты жидкостью, причем верхние полости буферных сосудов соединены с. соответствующими пьезометрическими трубками, а верхняя полость измерительного сосуда подключена к атмосфере.

Схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит блок подготов ки воздуха 1, пьезометрические трубки 2 и 3 , герметичные буферные 4 и 5 и измерительный б сосуды, сообщающиеся между собой. Сосуды 4-6 заполнены до половины высоты жидкостью и имеют одинаковый диаметр. Верхняя полость измерительного сосуда сообщена с атмосферой. В устройство вховходят также пьезометрическая трубка 7 и манометр 8.

Устройство работает следующим образом.

В трубках 2 и 3 устанавливаются избыточные по отношению к атмосферному давления воздуха, пропорциональные плотностям жидкостейti. и d ,в наджидкостных пространствах буферных сосудов 4 и 5 устанавливаются такие .же избыточные давления воздуха. Когд давления в пьезометрических трубках 2 и 3 равны нулю (при стравливании воздуха из системы, что эквивалентно нулевой плотностижидкостей или их отсутствию), уровни жидкости в буферных и измерительном сосудах одинаковы, а пьезометрическая трубка 7 только касается поверхности жидкости в сосуде 6.

Давление воздуха в пьезометрической трубке 7 равно нулю.

При появлении в пьезометрической трубке 3, а,следовательно, и в буферном сосуде 4 избыточного давления воздуха Р;, масло из этого сосуда вытесняется в сосуды 5 и 6, создавая в них перепад уровней жидкости, уравновешивающий давление Р( . Избыток жидкости распределяется поровн между сосудами 5 и б, т.е. увеличение уровня в сосудах 5 и 6 в два раза меньше, чем уменьшение уровня в сосуде 4.

Увеличение уровня жидкости в сосуде б составит 1/3 от общего перепада уровней, и давление воздуха в пьезометрической трубке 7 будет

7 V3 Р,

При устанбвлении в пьезометрической трубке 2 и в сосуде 5 давления воздуха PJ картина аналогична. Увеличение давления в пьезометрической трубке 7 составит

РГ 1/3 Р

Суммарное давление воздуха в пьезометрической трубке 7 и показания манометра будут

Р 1/3 (Р + Pj )

Если суммируемых давлении три, то для осуществления суммирования

потребуется три буферных сосуда вместо двух, а давление в пьезометрической трубке 7 будет

. Р 1/4 (Р Pg + РЗ ) В общем случае для п cyммиpye lыx давлений выражение для величины давления воздуха в пьезометрической трубке 7

p.-L(r р; i-f

Диапазон измерения разностного плотномера может быть доведен до 2-5 мм , что соответствует пределам измерения по разности плотностей 0,05-0,010 г/см( мм с погрешностью измерения i;.0,0004r./c (±. 4%. от диапазона).

Формула изобретения

Пневмогидравлическое устройство для измерения плотности жидкости, содержащее пьезометрические трубки, подключенные входами к блоку подготовки воздуха, причем одна из пьезометрических трубок соединена с манометром, отличающее ся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в Нем,, установленн Сообщающиеся буфернь5е и измерительный сосуды одного диаметра и заполненные до половины высоты жидкостью, причем верхние полости буферных сосудов соединены с соответствующими .пьезометрическими трубками, а верхняя полость измерительного сосуда Подключена к атмосфере.

Источники информации, принятые во feHHjviaHHe при экспертизе:

1.йвторское свидетельство СССР 217721, кл.G 01 N 9/24, 1969.

2.Глыбин ИсП, Автоматические плотномеры, Киев, Техника , 1965, с. 79.