Пневматический плотномер жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01N9/28 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения плотности жидких сред. Известен пневматический плотномер жидкости, содержащий две измерительные пневмо трубки, погруженные в резурвуар с контролируемой q)eдoй, дифманомет, и регулятор расхода воздуха, где дифманометр вьшолнеи в виде пятимембранного элемента сравнения, две смежные камеры которого, соединены с измерительными пенвмотрубками и регулятором расхода, положительная камера через щю сельный делитель соединена с выходом элеме та сравнения, с глухой камерой повторителя со сдвигом и с входом усилителя давления, а отрицательная камера - с проточной камерой повторителя со сдвигом 11)., Этот пневматический плотномер жидкости сложен по конструкции и имеет узкую облас применения. Наиболее близким по технической сущнос ти к изобретению является пневматический плотномер жидкости, состоящий из пневмотрубки, опущенной в исследуемую среду, блока питания вЪздухом и измерителя давления 2 Однако область применения такого плотномера узкая. Для расшире1шя диапазона измеряемых плотностей предлагаемый плотномер снабжен индикаторами расхода, задатчиком начального давления, двумя пятимембранными элементами сравнения, делителем давления и дросселем, при этом пневмотрубка через индикатор расхода соединена с задатчиком давления и через дроссель -с двумя камерами положительной обратной связи первого эле.мента сравнения, соединенного через делитель давления с одной из камер положительной обратной связи второго элемента сравнения, другая камера положительной обратной связи которого соединена с задатчиком давления, причем междроссельные камеры и камеры отрицательной обратной связи второго элемента сравнения соединены между собой и подключены к камере отрицательной обратной связи первого элемента сравнения, междроссельные камеры которого соединены между собой. Выход первого элемента сравнения является выходным сигналом устройства На чертеже изобраясен предлагаемый пневма тический плотномер жидкости. Он состоит из пневмотрубки 1 установленной в проточном сосуде 2 с входным и выход ным штуцерами, индикатора 3 расхода, например ротаметра, задатчика 4 давления, Двух-четырехвходовых элементов сравнения 5 и 6, нepeгyлиpyeмo o дросселя 7 и дроссельного де лителя 8, содержащего одий нерегулируемый и один регулируемый дроссели. Делителем 8 давления устанавливается требуемый предел измерения, а задатчиком 4 дав ления - нуль прибора. Пневматический плотномер жидкости работает следующим образом. С помощью вентиля индикатора 3 расхода устанавливается требуемый расход воздуха, подаваемого от задатчика 4 давления к пневмотрубке 1. Испытуемый раствор непрерьшно подается через входной штуцер в проточный сосуд 2, где уровень раствора поддерживается постоянным за счет переливного устройства. Раствор сливается в выходной штуцер проточного сосуда. При изменении плотности рве вора от ее минимального до максимального значения, изменяется и давление Р, которое подается к двум камерам положительной обратной связи первого элемента, сравнения 5. Из условия равновесия подвижных частей этого элемента сравнения следует PI 2Р,(1) где PJ - давление на выходе элемента сравнения 6. Условие равновесия подвижных частей элемента сравнения 6 можно представить Р, + Р„ где Р2, РП - давления в камерах положительной обратной связи элемента сравнения 6. Связь между давлением . на выходе Р и давлением Pj, будет Р, К. р. где к - проводимости нерегулируемого и регулируемого дросселей. Совместное решение выражений (1), (2) и (3) дает Рвьис К(4Р-Р)(4) Т.е. на выходе устройства формируется давление, пропорциональное плотности раствора. При изменениях давления на выходе от 0, до 1,0 кгс/см, необходимо вместо Р вых в фор муле (4) представить а,начале 1,0 ктс/см, затем давление 0,2 кгс/см, решение которых аст значение величины настройки-подпора Р, коэффициента К. Р- Р макс мин Например, если принять Р j(, 1000 мм.вод.ст. 0,lкгe/cм aP„з P РК.™ 100 - вод.ст. 0,01 кгс/см, то Ojj 5.900-100 3500 мм. вод. ст. 0,35 кгс/см и При этом ми шмально возможное давление будет на выходе элемента сравнения 6 и равняется PI 2Р 2.9(Ю 1800 мм вод. ст. 0,18 кгс/см , что гораздо выше зоны нечувствительности известных плотномеров, в коTopbjx применены другие элементы сравнения. Так как на выходе задатчика 4 поддерживается постоянное давление Pjj и оно всегда больше давления Р в пневмотрубке 1, индикатором расхода 3 практически поддерживается постоянный расход воздуха, т.е. отйадает необходимость иметь специально регулятоп расхода. В случае применения устройства для боль11ШХ резервуаров с глубиной погружения пневмотрубки в жидкость На несколько метров, вместо двух камер положительной обратной связи первого элемента сравнения 5 достаточно использовать одну. Формула изобретения Пневматический плотномер жидкости, содержащий пневмотрубку, установленную в проточном сосуде, блок питания воздухом и измеритель давления, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых плотностей, он снабжен индикатором расхода, задатчнком начального давления , двумя пятнмембранными элементами сравнения, делителем давления и дросселем ,лри этом пневмотрубка через индикатор расхода соединеиа с задатчиком давления и через дроссель - с двумя камерами положительной обратной связи первого элемента сравнения, соединенного через делитель давления с одной из камер положительной обратной связи второго элемента сравнения, другая камера положительной обратной связи которого соединена с задатчиком давления, причем междроссельные камеры и камеры отрицательной обратной связи второго элемента сравнения соеданены между собой и подключены к камере отрицательной обратной

связи первого элемента сравнения, междросоельные камеры которого соединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при эксяертизе

1.Авторское свидетельство СССР Г 494659, кл. G 01 N 9/04, 1974.

2.ГЛЫ&1Н И. П. Автоматические плотномеры и концентраторы в пищевой промышленности. 1975, 74-75 (прототип).