Весовой плотнометр для жидких сред Советский патент 1982 года по МПК G01N9/06 

1

Изобретение относится к весоизмерительной технике и Может быть использовано для измерения плотности жидких сред Н взвешивания различных масс в химячес. кой промышленности, на горнообоготительных предприятиях и при бурении нефт-яных и газовых скважин.

По основному авт. св. Nf 593115 известен весовой плотномер для жгздкйх сред, исполкзуемый преимущественно для JQ измерения плотности промывочной жидкости при бурении нефтяных и газовых скважкя Он содержит горизонтальную U -образную трубу, демпфер, индикатор рассогласования и электромеханическое уравно-,5 вешиваюш.ее устройство. Горизонтальная и -образная труба соединена гибкими эпеменггами с отборным устройством, а це фальный участок трубы снабжен кареткой с опорным роликом, который опирается 20 на одно из плеч рычага электромеханнческого уравновешивающего устройства, оперкая. гфизма снабжена внешними полуосями, сочлененными соответственно

с дуговь(м ярмом индикатора рассогласования (дифференциально-тралсформаторным 1Яреобразователем перемещения) н- демпфером, вьшолненным в виде дугообразного поршня, взаимодействующего с полостью основания. Электромеханическое уравновешивающее устройство вьшолненр в вадэ основания с осью сочлепенной черэз иодШ1ШНИКИ с опорными призмами ры.чага, связанного одним плечом с ферродннамн ческим силовым компенсатором а корректором начала шкалы, а другим плечом с опорным роликом кареткЕ.

Сигнал с дифферешхяально-трансформаторного гфеобразователя поступает на усйГштель, связанный со вторичным прибором 1.

Однако известный плотномер имеет твмдературную погрешность (до 5-6% от диапазона), обусловленную ивменением температуры анализируемой гкйдкости.

Целью кзобретешш является уменьшение температурной погрешности иамвренвя. Поставленная цель достигается тем, что весовой плотномер снабжен компенсационным вкладышем; равномерно paci5)eделенным во внутре шей полости U-образ ной трубы и изготовленным из материала, коэффициент линейного расширения превышает коэффициент линейного рас ширения материала U -образной трубы. На фиг. 1 и 2 схематически изображена конструкция весового плотномера дл жидких сред; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Плотномер состоит из г ч изонтальной U -образной трубы 1, соединенной гибкими разделительными элементами 2 с отборным устройством. Кошш TpV6b соединены с траверсой 3, опирающейся через шарикоподшипники 4 на ось 5. Центральный участок дуги трубы жестко соединен с кареткой 6, подвижный ролик 7 которой опирается на плечо рычага 8. Противоположное плечо рычага соединено с кс рекTqpoM 9 начала шкалы, выполненного в виде винта и настроечных грузов а ферродинамическим силовым компеизатором 10 -подвижная катушка 11 которого взаимодействует с неподвижной катушкой 12. РыЧаг укрейлен на опорной призме 13 во внутренних пазах 14 которой установОлены шарикоподшипники 15, опщ)ающиеся на концы оси 16 основания 17. Внешние полуоси 18 призмы сочленены одна с Дуговым ярмом 19 индикатора 20 рассогласования, а другая т- с демпфером 21, выполненным в виде дугообразного поршня 22, взаимодействующего с полостью 23 9снования. Для уменьшения массы поршень армирован пластмассовым вклады щем 24. Измерительные катушки 25 индикатора рассогласования и катушки ферродннамиче ского силового компенсатора подключены к усилителю-демодулятору 26, связанному с показывающим прибором 27. Плотномер снабжен вкладышем 28, равномерно распределенным во внутренней полости и -образной трубы н изготовленным из материала, коэффициент линейного расширения которого 15 евьшает материал U -образной трубы. Зкладыш 28 может быт&.шыпсишен, например, в виде жгута или трубы вз полиэтилена, закрепленных клеем к концам и -образной трубы. Плотномер рабоггает следующим образом. Чувствительным элементом плртломера является подвижная U -образная горизонтальная труба 1, через которую иробоотборное устройство прокачивает испытываемую жидкость. При изменении плотности жидкости иэменяется вес подвижной трубы I, перемещение которой отслеживается поворотом дугового ярма 19, индикатора 20 рассогласования индукционного типа. В измерительных катушках 25 ивдуктируется сигнал рассогласования (смещение трубы 1 от горизонтали), который подается на усилитель-демодулятор 26. Величина рассогласования преобразуется в постоянный ток подвижной катушки 11 ферродинамического силового компенсатора 1О. Взаимодействием подвижной катушки 11 и неподвижной 12 рычаг 8 возвращает трубу 1 в горизонтальное положение с точностью до статизма следящей системы. Ток, поступающий в подвижную катушку 11, пропорционален плотности наследуемой жидкости и отображается показывающим прибором 27. Изменение температуры прокачиваемой через U -образную трубу 1 анализируемой жидкости вызывает изменение геометрических размеров U -образной трубы (внутреннего диаметра и длины), что приводит К появлению дополнительной погрещности (до 5% при отклонении температуры жидкости до 6О°С). Для компенсации этой погрешности в предлагаемом изобретении применен комм пенсационный вкладьш 28, объем которого рассчитан в соответствии с выражением где V - внутренний объем V -образной трубы; d - коэффициент линейного расширения материала трубы; d. коэффициент линейного расщирения материала компенсационного вкладыша. При изготовлении U -образной трубы с внутренним объемом 2000 см из стали типа 1Х18Н9Т,для которого ,6 х 10 1/град, а компенсационного вкладыша из полиэтилена с dl 23О Ю 1/град объем последнего равей V2 144 см. При этом объем жидкости, заключенный в трубе компенсационным вкладьшем 28 и стенкамя U-образной трубы 1 постоянен (равен 1856 см) и не зависит от температуры. Изобретение обеспечивает температурную компенсацию измерений плотности жидких сред. Устройство компенсации

просто в изготовлении и удобно в эксплуаташся.

Формула изобретения Весовой плотномер для жидких сред по -авт. св. № 593115, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности измерения, он снабжен компенсационным вкладышем, расположенным внутри U -образной трубы, 1фичем его объем выбирается из

1

условия

V,

1

где V-, - внутренний объем U -образной

трубы;

ot-i - коэффициент линейного расширения Материала трубы; cLj-коэффициент линейного расширения материала компенсационного вкладыша. Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 593115, кл. GO1N 9/06, 1976 (гфототип).

// / /

фие.2

18 в

1Ц17

фивЗ