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

(54) ПНЕВМОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ

f

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физико-химических характеристик жидкостей, в частности, плотности (концентрации) 5. минерализованных вод в гидромелиоргщии.

Известен пневмометрический плотномер жидкости, содержащий пневмометрическую трубку с системой сопло- 10 заслонка Х.

Недостаток этого устройства состоит в том, что на выходе преобразователя плотности формируется выходной сигнал аналогового типа, что в конеч-15 ном итоге снижает точность измерения величины плотности жидких продуктов.

Также известны пневмометрические плотномеры, содержащие две пневмометрические трубки, -соединенные с 20 источником сжатого воздуха постоянного давления, погруженные соответственно в исследуемую и эталонную жидкости, и измерительную систему, состоящей, например, из дифмано- 25 метра 12 .

Недостатком известного плотномера является то, что формируемая в трубках разность давлений, пропорциональная плотности анализируемой ЗО

среды, воспринимается дифманометром и преобразуется им в выходной .сигнёш аналогового типа. При сочленении такого плотномера, со средствами цифровой вычислительной техники необходимо использование промежуточного анс1Логового преобразователя. Кроме того, плотномерам с аналогоBbJM выходным сигналом свойственны низкая помехоустойчивость измерительного сигнала. Эти обстоятельства снижают в конечном итоге точность измерения.

Эта цель достигается тем, что измерительная система в предлагаемом плотномере состоит из блока управления, нуль-органа, делителя давления, интегратора, содержгидего пневмосопротивление и дозирующуюемкость, разрядного клапана, запоминающей емкости, соединенной с двумя клапанами, и счетчика импульсов, причем запоминающая емкость через один из клапанов соединена с источником сжатого воздуха двумя пневмометрическими трубками и через делитель давления - с первым входом-органа, второй вход которого подключен к дозирующей емкости интегратора, которая соединена с разрядным клапаном и через пневмосопротивлание интегратора - со вторым клапаном запоминающеП емкости, причем один из выходов нуль-органа подключен к счетчику импульсов,а второй - к блоку управления, который соединен со всеми клапанами и счетчиком импульсов. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Плотномер состоит из блока 1 с двумя патрубками 2 и 3, при помощи которых он монтируется в месте разрыва технологического трубопровода, по которому транспортируется исследуемая жидкость. Внутри бак 1 разделен перегородкой 4, служащей для поддержания постоянного уровня иссле дуемой среды, в которую на постоянную глубину погружена пневмометричес кая трубка 5. Пневмометрическая трубка 6 погружена в сосуд с эталон ной жидкостью. Трубки 5 и 6 подключены к источнику 8 сжатого воздуха постоянного давления. Трубка 5 через клапан 9, запоминающую емкосТь 10, клапан 11 и интегратор 12, состоящег из пневмосопротивления 13, дозирующе емкости 14 и разрядного клапана 15, подключена к нуль-органу 16. Трубка 6 через делитель давления 17 подклю чена ко второму входу нуль-органа 16 Выход последнего подключен к счетчику импульсов 18 и к блоку управления 19 клапанами 9,11 и 15. Кнопка 20 . предназначена для включения прибора в работу. Плотномер работает следующим образом. Перед началом измерения клапан 9 открыт и запогущнающая емкость 10 соединена с источником давления 8 .и трубкой 5. При включении блока управления 19 клапан закрывается и заряженная до величины пьезометрического давления в трубке 5 емкость 10 через кратковременно открытый клапан 11 разряжается на вход интегр тора 12. При открытом клапане 11 начинается его экспоненциальный раз ряд давления на входное пневмосопро тивление 13 и дозирующую емкость 14 интегратора 12. Возрастающее выходно давление интегратора 12 сравнивается с эталонным давлением, формируемым трубкой б и делителем 17. В момент равенства выходного давления интегра Tqpa 12 эталонному давлению делителя 17 нуль-орган 16 вырабатывает импуль поступающий одновременно на вход счетчика 18 и к блоку управления 19 Последний открывает разрядный клапан 15 и разрежает дозирующую емкость 14 до давления равного нулю, после чего интегратор 12 готов к очередной операции сравнения. В начале очеред.ного цикла блок управления 19 снова кратковременно открывает клапан 11, через который запо1чинающая емкость 10 разрежает давление на вход интегратора 12. В момент равенства выходного давления интегратора 12 этгшонному давлению, делителя 17 нуль-орган вырабатывает следующий импульс 16, который фиксируется счетчиком 18 и блоком управления 19. Аналогичные циклы повторяются до тех пор, пока давление в запоминающей емкости 10 не станет равным нулю. При этом число импульсов, зафиксированных счетчиком 18, будет пропорциональным количеству дозированных разрядов давления запоминающей емкости 10, заряженной до измеряемого пьезометрического давления в трубке 5, а, следовательно, измеряемой плотности жидкости. Был разработан макетный образец устройства,реализованный на унифицированных элементах УСЭППА,результаты испытаний которого на жидкостях с различной плотностью подтвердили осуществимость и работоспособность измерительной системы плотномера. Формула изобретения Пневмометрический плотномер жидкости, содержащий две пневмометрические трубки, соединенные с источником сжатого воздуха постоянного давления и погруженного соответственно в исследуемую и эталонную жидкости, и измерительную систему, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная система состоит из блока управления, нуль-органа, делителя давления, интегратора, содержеидего пневмосопротивление и дозирующую емкость, разрядного клапана, запоминающей емкости, соединенной с двумя клапанами, и счетчика импульсов, причем запоминеиощая емкость через один из клапанов соединена с источником сжатого воздуха двумя пневмометрическими трубками и через делитель давления - с первым входом нуль-органа, второй вход которого подключен к дозирующей емкости интегратора, -которая соединена с разрядным клапаном и через пневмосопротивление интегратора - со вторым клапаном запоминающей емкости, причем один из выходов нульоргана подключен к счетчику импульсов, а второй - к блоку управления, который соединен со всеми клапанами и счетчиком импульсов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 168935, кл. G 01 N 9/28, 19бЗ. 2.Авторское свидетельство СССР W 191202, кл. G 01 N 9/28, 1965