Устройство для непрерывногоизМЕРЕНия плОТНОСТи жидКиХСРЕд Советский патент 1981 года по МПК G01N9/26 

1

Изобретение Окэосится к устройствам для измерения плотности жидкостей, раствороц, и мелкодисперсных суспензий и может быть использовано для измерения плотности различных сред в том числе и цементных растворов .

Известно устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две измерительные мембраны, расположенны на определенном расстоянии друг от друга и соединенные полым штоком,. связаншлм толкателем с заслонкой сопла пневмопреобразователя, шток соединен с блоком обратной связи. Устройство имеет делитель, повторитель и вторичный прибор , мембранные полости заполнены эталонной ясидкос тью Ll.

Недостатком устройства является то, что оно применимо в производстве каустика и хлора, но используется ограниченно для измерения плотности амальгаки натрия.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для непрерывного измерения плотности, содержацее два мембранные разделителя сред, расположенных на 1фиксированном расстоянии друг от ,

друга в измеряемой среде и соединенных импульсными трубками с рабочими полостями дифманометра, полости мембранных разделителей, импульсных трубок и дифманометра заполнены эталонной жидкостью. В дифманометре измеряемая величина плотности преобразуется в электрический сигнал, передаваемый на вторичный прибор.

o

Однако устройство работает устойчиво только в условиях циркуляционной системы жидкости, где отсутствуют вибрации и пульсация давления жидкости, в которой находятся мемб5ранные разделители.

Дель изобретения - повышение точности измерения в условиях вибраций и пульсаций давления жидкости.

Поставленная цель достигается

0 тем, что в устройстве для непрерывного измерения плотности жидких сред, содержащем два мембранных приемника да1вления, установленных на фиксированной глубине в измеряемой

5 среде, импульсные трубки, соединенные с камерами дифманометра, камеры мембранных приемников давлений и камеры дифманометра разобщены эластичной прокладкой, подпружиненной 0 тарелкой, выполненной с центральным

капилляром, укрепленным на плавающей втулке, размещенной в канале импульсной трубки.

На фиг. 1 изображена принципиаль,ная схема устройства; на фиг. 2 общий вид прокладки, подпружиненной тарелкой с капилляром, разрез.

В емкости 1 (фиг.1) имеются перемешивающие лопасти 2 и установленные на определенном расстоянии по вертикали мембранные разделители 3 и 4 сред, соединенные импульсными трубками 5 и б с плюсовой ка1 5ерой А и минусовой камерой Б измерительного блока 7 дифманометра, пневматический преобразователь 8 дифманометра связан с вторичным прибором 9.

В камерах В и Г мембранных разделите пей 3 и 4 установлены клапаны 10 состоящие из штуцера 11 (фиг.2, закрепленного на входе импульсной трубки 5, корпуса 12 с окнами 13 для прохода эталонной жидкости. Подвижная часть клапана 10 выполнена из пружины 14 сжатия, тарелки 15 и эластичной прокладки 16, тарелка 15 припаяна.к капилляру 17, один конец которого запрессован в плавающую втулку 18 с пазами Е, а другой проходит через отверстия 19 в тарелке и корпусе 12. Камеры А и Б разобщены от камер В и Г эластичной прокладкой 16 и подпружиненной тарелкой 15. дифманометр имеет пробки 20 для заполнения эталонной жидкостью камер А и Б измерительного блока 7 дифманометра, импульсных трубок 5 и б, камер В и Г, разделителей 3 и 4 сред, пробки 21 на мембранных разделителях служат для выпуска вытесняемого воздуха в атмосферу.

Непрерывный контроль плотности осуществляется в процессе приготовления цементного раствора, так и при осреднении плотности во время прокачки его через емкость смесительной установки. В обоих случаях из-за вращения мешалок возникают гидродинамические нагрузки, воспринимаемое мембранами разделителей 3 и 4 сред. При плавном изменении нагрузки основной поток эталонной жидкости проходит через затвор между эластичной прокладкой 16 и штуцером 11, а затем в пазы Е плаваивдей втулки 18 и в импульсные трубкк 5 и б. в момент резкого возрастания динамической составляющей нагрузка на эластичную проклсщку 16 со стороны тарелки 15 увеличивается из-за неравных плсицадей торца и отверстия в штуцере 11, прокладка сжимается, перекрывая основной поток эталонной жидкости. Степень сжатия прокладки находится в прямой зависимости от величины динамической составляющей пульсации давления, воспринимаемого

мембраной, в этот момент сообщение между камерами А и Б измерительного блока 7 дифманометра и камерами В и Г мембранных разделителей 3 и 4 сред осуществляется только через капилляр 17, что снимает динамическуюсоставляющую и повышает точность измерения.

I Формирование выходного сигнала в пневмопреобразователе 8 происходит спокойно и поступивший во вторичный прибор сигнал не вызывает пиковых отклонений текущего значения измеряемой величины плотности. Гидравлическое сопротивление капилляра больше гидравлического сопротивления пазов Е. При заполнении системы эталонной жидкостью поток через пробки 20 увеличивает зазор между эластичной прокладкой 16 и торцом штуцера 11 за счет смещения плавающей втулки 18 Усилие сжатия пружины 14 не вызывает повышения одностороннего давления .более 0,01 мПа в камерах А и Б, сильфоны при этом не деформиру1ртся и необходимость в коррекции нуля дифманометра отпадает.

Эффективность предлагаемого устройства получается от упрощения конструкции устройства, так как для измерения плотности цементного раствора гидростатическим методом известные устройства включают успокоительные емкости, усложняюцие измерительную систему и вследствие седиментации не дают истинной величины плотности, а предлагаемое устройство не имеет успокоительной емкости.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного измерения плотности жидких сред, содержащее два мембранных приемника давления, установленных на фиксированной глубине в измеряемой среде, импульсные трубки, соединенные с камерами .дифманометра, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях вибрации и пульсации давления жидкости, камеры мембранных приемников давлений и камегчл дифманометра разобщены эластичной прокладкой, подпружиненной тарелкой, выполненной с центральным капилляром, укрепленным на плавающей втулке размещенной в канале

5 импульсной трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №258704, кл. G 01 N 9/26, 1969.

Л 2. РНТС. Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности. М., ВНИИОЭНГ 2, 1978, с. 20-21 (прототип) .

ut. /

f1