Пневмометрический плотномер Советский патент 1979 года по МПК G01N9/18 

Изобретение отнтсится к технике измерения плотности жидкости, в частности водно-спиртовых растворов. Известен пневмометрический плотномер состоящий из пневмометрической трубы, помещенной на определенную глубину в контролируемую жидкость l. Известно устройство для измерения плотности жидкости, содержащее пневматический преобразователь, выполненный в виде пневмореле, включенного по схеме отрицания с отрицательной обратной связью, сосуд с постоянным уровнем, чувст вительный элемент-колокол и регистратор 2, Это устройство позволяет получить частотно-импульсный сигнал, который является функцией плотности жидкости. В качестве чувствительного элемента в этом плотномере применяется колокол, который периодически заполняется измеряемой жидкостью. Г1оэтому при измерении плотное-ти загрязненных жидкостей, а также жидкостей, склонных к кристаллизации на вну- тренней поверхности колонны, в частности сиропов и суспензий, происходит изменение внутреннего объема колокола, а поэтому точность и воспроизводимость показаний резко уменьшается. Цель изобретения - повыщение чувствительности, точности измерений. Цель достигается тем, что чувствителЬ ный элемент выполнен в виде пневмотрубки, линия отрицательной обратной связи снабжена проточной емкостью и двумя пневмодросселями, один из которых соед№нен с выходом пневмометрического элемента сравнения, а другой - с пневмоме-грической трубкой, при этом проточная пневмоемкость подключена к камере отрицательной обратной связи элемента сравнения. На чертеже изображена схема пневмометрического плотномера. Пневмометрический плотномер содержит трехмембранный пневматический элемент сравнения 1- с четырьмя камерами А, Б, В и Г|выход которого соединен с регистратором (на чертеже не показан), и проточную пневмоемкость 2 с двумя пневмодросселями 3 и 4, один из которых соединен с пневмометрической трубкой 5, Мелшроссельный участок, через проточную пневмоемкость 2 соединен с камерой отрицательной обратной связи пневматического элемента сравнения 1. Принцип работы г чевматического плот номера заключается в том, что в апериодическом звене первого порядка с двумя входами, состоящем из дросселей 3 и 4 и проточной пневмоемкости 2 и описываемом уравнением: -г,Р.. - - где Т постоянная времени переходного процесса| Р. - давление в проточной пневмоемкости;PQ - давление перед пнеамодросселем 3 со стороны входа; Р давление в пневмометрической трубке; К - проводимость пневмодроСселя 3; К - проводимость пневмодросселя 4} давление из проточной пневмоемкости 2 стравливается до давления подпора тем быстрее, чем меньше давление в пневмометрической Tpy6Kes а давление в пневмометрической трубке является фу1-ищией плот ности лсидкости, Пневмометрический плотномер работает следующим образом. Под давлением подпора в камере Б пневматического элемента сравнения 1ег подвижный мембранный блок опущен вниз и верхнее сопло через которое сжатый , воздух поступает на вход апериодического звена, прикрыто, вследствие чегодавле ние в проточной пневмоемкости 2 и в камере В пневматического элемента сравнения 1 увеличивается По достижении в камере В пневматиче кого элемента сравнения 1 давления подпора его подвижМьЖ мембранный блок под нимается, закрывает верхнее сопло питания и открывает нижнее сопло сброса в атмосферу. Сброс давления из камеры В элемента 1 и проточной пневмоемкости 2 происходит через пневмодроссела 3, 4, нижнее сопло пневматического элемента сравнени 1 и пневмометрическую трубку 5 тем быстрее, чем меньше плотность жидкости сяда давление в камере В пневматичесого элемента сравнения 1 станет меньше авления подпора, подвижный мембранный лок пневматического элемента сравнения 1 перебрасывается.в верхнее положение, h опять начинается процесс заполнения проточной пневмоемкости 2 и камеры В пневматического элемента сравнения. Опытная проверка работы пневмометрического плотномера показала, что чувствительность его примерно в 20 раз выше, чем у известного плотномера для аналогичного диапазона измерения (от 1,0 до 1,2 г/см ) и равна 0,12 Гц/г-см . Применение такой схемы плотномера позволяет свести к минимуму влияние иэменения гесЫетрических размеров и формы выходного отверстия пневмометрической трубки на точность и воспроизводимость измерения в случае появления на нем отложений, поскольку пневмометрическая трубка 5 включена в линию, соединяющую ее с пневмоемкостью 2 последовательно с пневматическим дросселем 4, а так как сопротивление дросселя во много раз больше гидравлического сопротивления пневмометрической трубки 5, небольшие изменения гидравлического сопротивления последней незначительно скажутся на общем сопротивлении пневмоучастка дроссель 4 - пневмотрубка 5, определяемом суммой их сопротивлений. Формула изобретения Пневмометрический плотномер, содержащий проточный сосуд постоянного уровня, чувствительный элемент сравнения с отрицательной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде ,пневмотрубки, линия отрицательной обрат ной связи снабжена проточной емкостью и двумя пневмодросселями, один из которых соединен с выходом пневмометрического элемента сравнения, а другой с пневмометрической трубкой, при этом проточная пневмоемкость подключена к камере отрицательной обратной связи апемента сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Глыбин И. П. Автоматические плот номеры. Киев, Техника, 1975, с. 79. 2.Авторское свидетельство СССР № 493702, кл. G 01 N 9/18, 1975.

/

%

в

к регистратору

rv

в