Плотномер жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01N9/12 

(54) ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ

Изобретение относился к сЙласти измерения плотности жидкости и может быть использовано в пищевой промышленностй для измерения концентрации врдйоспйртовых растворов, например, потерь спирта с лютернрй водой при ректификации. . Известно устройство для измерения плотности жидкости, использующее ареомётрический метод измерения и содержащее проточный сосуд, поплавок, дифферен циально-грансформаторный измеритель перемещения поплавка. Недостатками его является то, чтб ход сердечника для типовых датчиков ди)ференциально-трансформаторного типа равен ЗО,5 мм, что ограничивает чув ствительность и точность измерения Ярйбара. Известен также прибор ИППС для измерения крепости крньячного спирта S по токе, содержащий стеклянный поплавок, расположенный в проточном сосуде, дифференциально трансформаторный датчик перемещения и вторичный электронный прибор типа ЭПИД. . Особенностью устройства является размещение внутри шейки стеклянного поплавка постоянной массы, металлического плунжера, перемещение которого внутри дифференциально-трансформаторного датчика вызьгеает появление сигнала разбаланса, поступающего на вторичный прибор. Сигнал разбаланса усиливается электронным усилителем, который управляет реверсивным двигателем. Двигатель/ вращаясь, с помощью профильного кулачка и рычага перемещает плунжер вторичйого прибора до тех пор, пока этот плунжер не займет такое же положение, как к плунжер датчика. При этом сигнал разбаоПанса исчезнет, реверсивный двигатель остановится, а. стрелка, связанная с двигателем, покажет значение крепости спирта, соответствующее данному положению поплавка датчика.

Недсхзтатком известно устройства является появление дополнительной ПОГРЕШНОСТИ измерения за счет наличия сил магнитного взаимодействия между магнитным полем катушки дифференциальнотрансформаторного датчика перемещения и металлическим плунжером, а та.кже за

счет трения спиртомера о внутрейнюю поверхность датчика.

Цель предлйгаёмого изобретения п(жышени,е чувствительности прибора и точности измерения.

Для этого измеритель глубины погружения поплавка выпрлн1ен в виде двух асполрженйых цилиндрических

патрубков разной длины, сообщающихся между собой камерой с двумя отверстияМи, внутри цатрубков с зазором разйещен хвостовик поплавка, при этом одно

отЬерютйё камеры подключено к введенной в йпотномер линии питания сжатым воздухом, а Другое ко вторичному прибОрУ. .: . -- :-.

На чертеже показана схема предлагаемого плотномера.

Измеритель состоит из проточного сосуда 1 с контролируемой жидкостью 2 которая подводится к сосуду 1 посредством патрубка 3 и удаляется через патрутбок 4. В {контролируемую жйдксзсть

2 помещен частично погруженнь1Й поплаврк 5, например, стандартный стёклянйый спиртомер, хвостовик 6 которого располагается внутри преобра;зователя .7 Глубины погружения поплавка, выполненнргр S виде двух сОосно расположенных йатрубков 8 и 9 разной длины, внутренний диаметр которых выбран больше наружного диаметра хвостовика fc поплавка 5. Между патрубками 8 и 9 расположена кольцевая пневматическая камера id, соединенная с линией пйгашй ежатым воздухом через пневматический дроссель 11 и подключенная ко вторичному прибору 12.

Плотномер работает следующим образом., .: . . . Крнтролируемая жидкость 2 поступае в проточный сосуд 1 через подводящий патрубок 3 и выводится из него через с водящий патрубрк 4. Частично погруженный в контролируемую жидкость 2 поплавок 5 при постоянном значении плотности жидкости погружен в нее на определенную глубину и: его хвостовик б пропущенный через нижний патрубок 9 и кольцевую камеру 1О преобразователя 7 вхСйИТ в верхний патрубок 8 преобразо 4 .

вателя 7 на опрополепную rjiy6nFiy. По- ступающий в копьпевуго камеру 10 через дроссель 11. сжатый возду-х выходит из кольцевой камеры 10 через кольцевые цилиндрические зазоры между- внутренними поверхностями патрубков 8 и 9 и наружной цилиндрической поверхности хвостовика 6 поплавка 5.

Давление воздуха внутри пневматической камеры 10 измеряется с помощью вторичного прибора 12.

При взаимном соосном расположении патрубков 8 и 9 и помещенного во внутр их хвостовика 6 поплавка 5 образуются два цилиндрических щелевых дросселя, причем один из них, образованный хвостовиком 6 поплавка 5 и нижним цилинд.рическим патрубком 9, имеет постоян-ное значение проводимости, поскольку его длина и другие геометрические размеры {наружный и внутренний диаметры) не меняются. Второй цилиндрический дроссель, образованный верхним патрубком 8 и хвостовиком 6 спиртомера 5, Ьмеет переменное значение проводимости

Пневматическая камера 10 совместно с пневматическим дросселем 11, соединяющим ее с линией питания и подсоединенными к ней патрубками 8 и 9, образуюшими два щелевых цилиндрических дросселя при помещении внутрь этих патрубков хвостовика 6 спиртомера 5 и соединяющими камеру 10 с атмосферой, представляет собой проточную пневматическую камеру с одним дросселем постоянной проводимости на входе и двумя дросселями на выходе, причем один из выходных дросселей имеет переменное значет н.ие проводимости, поэтому давление воздуха в пнев1у1атической камере меняется в функции изменения проводимости этого дросселя..

При изменении плотности контролируемой жидкости 2 изменяется глубина погружения поплавка 5, хвостовик 6 которого перемещается внутри патрубков 9 и 8. При этом длина, следовательно, и проводимость нижнего цилиндрического дросселя, образованного патрубком 9 и хвостовиком 6 поплавка 5, не меняемся, а глубина погружения хвостовика 6 в патрубок 8 изменится, что вызьгоет изменение проводимости верхнего щелевого цилиндрического дросселя, образованного патрубком 8 и хвостовиком 6 поплавка 5, благодаря чему изменится величина давления воздутса в пневматической камо()О Ю, изморяомгчя вторичным прибором 12. Таким образом, аавление воздуха в пневматической камере 10 меняется в функции изменения плотности контролируемой жидкости 2. В результате проведения лабораторны испытаний установлено, что при использовании в качестве чувствительного элемента стандартного стеклянного спиртомера 2-го класса с диапазоном измерения об,давление в пневматической камере 10 преобразователя 7 меняется на 150 кгс/м при полном изменении глубины погружения поплавка, равной 130 мм. При этом изгЛенение давления воздуха в пневматической камере 10 измеряется с помощью напоромера НСПимеющего класс точности 1,0.

Вход жидкости Формула изобретения Плотномер жидкости, содержащий проточный сосуд с исследуемой жидкостью частично погруженным в нее поплавком, измеритель глубины погружения поплавка и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности прибора и точности измерения, измеритель глубины погружения поплавка выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических патрубков разной длины, сообщающихся между собой камерой с двумя отверстиями, внутри патрубков с зазором размещен хвостовик поплавка, при этом одно отверстие камеры подключено к введенной в плотномер линии питания системы воздухом, а другое - ко вторичному прибору.