Пьезометрический плотномер Советский патент 1981 года по МПК G01N9/04 

(54) ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

камеру /. Давление внутри камеры растет, и контролируемая жидкость вытесияется ИЗ псе, увеличивая тем самым воздушиый объем камеры. При постояииом расходе газа через дроссель 2 давлеиие в камере достигает заданных значений тем быстрее, чем больше плотность ЖИДКОСТРТ.

После того как давление в камере / достигнет заданного значения (максимального), установленного задатчиком 7, сопло в камере Г элемента сравнения 5 откроется и в камере Б инеамореле 3 установится давление, превышающее давление в камере -подпора В. Мембранный блок реле иерекрывает сопло камеры Г и открывает сопло в камере /1 сброса в атмосферу. Пронсходит падение давления в камере / через переменный дроссель 2 и атмосферное сопло иневмореле 3. Как только давление в камере / €танет меньше заданного значения (минимального), установленного задатчиком 8, открывается сопло в камере Г элемента сравнения 6 и через него камера Б п.иевмореле 3 сообш,ается с атмосферой. .Пневмореле 3 переключается, и процесс заполнения воздухом камеры / перемещения в ней жидкости повторяется.

Таким образом, происходит циклический процесс заполнения и опарож1нения измерительной камеры газом с лерепадом изменеиия давления между двумя заданн ши значениями, пропорциональными плотности. Информация на регистратор 4 подается в виде импульсов давления с частотой, пропорциональной плотности. Эта частота импульсов не зависит от изменения уровня и да влбния газа над поверхностью контролируемой жидкости, так как управление иневмореле через обратную связь ведется по перепаду давлений в измерительной камере.

Связь между плотностью р и частотой Следования кмлульсов / можно вывести из уравнеиий динамики наполнения измерительной Камеры.

При подаче воздуха в камеру его масса .д змаияется на величину

А/п pfSH,

где РГ - ллотность газа; 5 - сечение -камеры; И - величина перемещения жидкости iB Камере.

Из равенства давления воздуха в камере гидростатическому давлению жидкости в начале и конце ее перемещения в камере

PI pgh + Р„ Р2 pg(H + h) + Р„

где PI и PZ - заданные на задатчиках

значения давления; h - разность между уровнем в ИОследуемом сосуде и начальным уровнем жидкости в камере;

Ра - давление газа в исследуемом Сосуде;

получим

РЗ-Р: pgff

10 или после Подстановки Н в иервое уравнение

Д.1|(Я.,-Л).

dm

При расходе через дроссель G --- имеем

С Рр51Я Л)

откуда

Gg

/

P,,P,)

Основная погрешность определяется точностью срабатывания элементов сравНения (1%). ДОПОЛНительная погрешность от нестабильности расхода воздуха через дроссель не превышает %.

Плотномер может быть использован для контроля плотности практически любых жидкостей на различных (Промышленных

объектах, в том числе в условиях колебаний уровня контролируемой ореды в сосудах под давлеиием.

Формула изобретения

Пьезометрический плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измер тельную камеру, преобразователь пневмоимиульсав на основе пневмореле, элемента сравнения и переменного дросселя, а также регистратор, отличающийся тем, что, с целью иОВЫшения точности измерения, он Снабжен дополнительно элементом сравнения И задатчиками максимального и -минимального давлений, причем выходы и бдин из управляющих входов первого и второго элементов сравнения соединены между собой, а другие управляющие входы подключены соответственно к

задатчикам максимального и минимального давлений.

Источники инфОрМации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N° 495i584, кл. G 01 N 9/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Ло 493702, кл. G; 01 N9/18, 1974 (прототип).