Плотномер Советский патент 1981 года по МПК G01N9/28 

Изобретение относится к приборов строению и может найти применение в тех отраслях промышленности, где необходимо производить автоматическое измерение плотности жидких сред в аппаратах периодического действия например в химической промышленности. Известен плотномер, содержащий две пьезометрические трубки, связанные с блоком питания, компенсатор балластного давления, выполненный в виде сосуда, заполненного эта лонной жидкостью, дифманометр, плюсовая и минусовая камеры которого соединены с измерительными трубками 1. Недостатком устройства является то, что частицы этгшонной жидкости уносятся из компенсатора балластног давления пузырьками воздуха, при эт изменяется уровень и вносится погрешность в процессе измерения. Кром того, при работе плотномера в аппарате периодического действия при выгрузке продукта из аппарата в минусовой камере дифманометра возникает остаточное давление, что приводит к перегрузке дифманометра и может вывести его из строя. Наиболее близким к предлагаемому является пьезометрический плотномер, содержащий два пьезометрические трубки, соединенные импульсными линиями с плюсовой и минусовой камерами дифманометра и блоком питания воздухом, компенсатор балластного давления, выполненный.в виде сосуда, заполненного зталонной жидкостью, в воздушной линии короткой трубки, и предохранительное устройство, снабженное мембраной и управляемым ею соплом, сообщающимся с атмосферой, причем глухая камера предохранительного устройства соединена с импульсной линией длинной трубки, а камера, снабженная соплом, - с импульсной линией короткой трубки. При работе плотномера через пьезометрические трубки продувают воздух, при этом в них возникает перепад давления, пропорциональный плотности измеряемой среды. Этот перепад давления посредством импульсных линий передается на дифманометр, выдающий сигнал, пропорциональный плотности жидкости. Компенсация балластного давления, соответствующего плотности ЖИДКОС.ТИ, принятой за начало шкалы, осуществляется тем, что воздух в короткую трубку поступает через слой жидкости в сосуде компенсатора балластного давлоиия. При опорожнении аппарата периодического действия дав ление в глухой камере предохранительного устройства становится равным нулю и воздух из импульсной ли-. НИИ короткой камеры стравливается в атмосферу через открывшееся соплО предохранительного устройства 2j К недостаткам плотномера следует отнести погрешность, обусловленную изменением уровня эталонной жидкости в сосуде компенсатора балластного давления вследствие испарения и уноса частиц жидкости пузырьками воз духа, а также сложность конструкции обусловленную тем, что функции компенсации балластного давления и предохранения чувствительной системы дифманометра выполняются двумя различными устройствами. . Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем что плотномер, содержащий две пьезоэлектрические трубки, соединенные с блоком питания воздухом, дифманометр плюсовая камера которого соединена и пульсной линией с длинной пьезометрической трубкой, предохранительное устройство, снабженное мембраной и с лом; сообщающимся с атмосферой, дополнительно содержит дроссель, вход которого соединен с импульсной линие длинной пьезометрической трубки, а выход - с камерой предохранительного устройства, причем глухая камера пре дохранительного устройства снабжена пружиной с регулировочным винтом и соединена с импульсной линией короткой пьезометрической трубки, Такое конструктивное выполнение плотномера позволяет повысить точность измерения и упростить конструк цию, так как введение дросселя и ос нащение предохранительного устройстна пружиной с регулировочным винтом позволяет осуществить компенсацию балластного давления за счет усилия пружины в отличие от известного устройства, где эта функция выполняется за счет столба эталонной жидкости. При этом устраняется погрешност от испарения и уноса эталонной жидкости пузырьками воздуха, а функции компесации балластного давления и предохранения чувствительной системы дифманометра выполняются одним устро ством в отличие от известного,где эти функции выполняются двумя отдельныМИ устройствами, что упрощает конструкцию плотномера. На чертеже представлена схема предлагаемого плотномера. Устройство содержит пьезометрические трубки 1 и 2, опущенные на различную глубину в измеряемую жидкость и соединенные с блоком 3 питания воздухом, дифманометр 4, плюсовая камера которого соединена с длинной трубкой, а минусовая с сопловой камерой предохранительного устройства 5, оснащенного мембраной 6, сообщающимся с атмосферой соплом 7, пружиной 8 и регулировочным винтом 9, и дроссель 10, вход которого соединен с длинной трубкой 1, а выход - с сопловой камерой предохранительного устройства 5. Глухая камера предохранительного устройства 5 соединена с короткой трубкой 2. Плотномер работает следующим образом. Через погруженные в измеряемую среду пьезометрические трубки 1 и 2 продувается воздух, поступающий от блока 3 питания. При этом в трубках устанавливается перепад давлений пропорциональный плотности измеряемой жидкости . Давление в длинной трубке подается в плюсовую камеру ТГифманометра 4, а в минусовую камеру дифманометра подается давление из сопловой камеры предохранительного устройства 5, равное давлению в короткой трубке, сдвинутому за счет сжатия пружины 8 на величину балластного давления, т.е. происходит компенсгщия балластного давления и на дифманометре 1 устанавливается перепад давления, пропорционгшьный разности измеряемой и принятой за начало шкалы плотностей. При этом дифманометр 4 сигнал, пропорциональный перепаду давления на его входе, а регулировочный винт служит для требуемого сжатия пружины 8. При выгрузке жидкости из технологического аппарата сначала уровень падает ниже короткой трубки и в .минусовой камере возникает остаточное давление, определяемое сжатием пружины 8 и равное величине балластного давления. При дальнейшем снижении уровня давление в длинной трубке падает ниже величины балластного давления и давления в камерах дифманометра 4 уравниваются через дроссель 10,, т.е. перепад на входе дифманометра 4 равен нулю и чувствительное устройство дифманометра 4 предохраняется от перегрузок. Таким образом, в плотномере компенсация балластного давления осуществляется за счет сжатия пружины предохранительного устройства, а не за счет столба эталонной жидкости, как в известном устройстве, что устраняет погрешность от испарения и уноса жидкости пузырьками воэду}са. При измерении плотности раствора поваренной соли эта погрешность возрастает во времени примерно на 0,1% в сут. Функции компенсации балластного давления и пт е«охтэанения чувствительной системы дифманометра совмещены в одном устройстве, что упрощает конструкцию плотномера. Это позволяет применить плотномер в производстве хлора и каустика ртутным методом для измерения плотности раствора поваренной соли, что улучшит режим процесса электролиза и повысит выход по току за счет уменьшения побочных электрохимических процессов, обусловленных с отклонением концентрации раствора поваренной соли от оптимального значения.

Формула изобретения

Плотномер, содержащий две пьезометрические трубки, соединенные с блоком питания воздухом, дифманометр, плюсовая камера которого соединена импульсной линией с длинной пьезометрической трубкой, и предохранительное устройствоfснабженное мембраной и соплом, сообщающимся с атмосферой , о тлич ающи йся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, а него введен дроссель, вход которого соединен с импульсной линией длинной пьезометрической трубки, а-выход с сопловой камерой предохранительного устройства причем глухая камера предохранительного устройства снабжена пружиной с регулировочнЕЛМ винтом и соедина с импульсной линией короткой пьезометрический трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Глобин И.П, Автоматические плотномеры. Киев, Техника, 1965, с.79.

2.Авторское свидетельство СССР № 642643, кл. G 01 N 9/28, 1976

Чпрототип).