Компенсационный плотномер Советский патент 1982 года по МПК G01N9/28 

Изобретение относктся к намервтёль ной технике, в частности к устройствам для измерения плотности технологических растворов, применяемым в пищевой и химической, промышленности. Известен хфибор для измерения плот ности или уровня технологических раство ров, содержащий пневмометрические трубки, подключенные к блоку питания воздухом и блоку сравнения,, и помещенные в измерительную и термокомпенсацйош ю камеры щэиемника 13 Недостатком атого плотномера является невысокая точность измерения к недрстаточная надежность его работы. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является коМпенсахшонвый плотномер, содержащий блок питания воздухом, подсоединенные к нему подвижную к неподвижну Ш{ев)ометрически трубки, помещенные в измерительную и термокомпевсадионную камеры 1фиемника, соединенный с этик4и ; V.: 2 трубками блок сравнения с регистраторомК недостаткам известного плотномера относятся невысокая точность измеренкя плотномера из-за наличия постоянной статической сшибки в связи с тем, что и в 1ФЯМОЙ- цепи измерительной схемы и в линии обратной связи применяются узлы, щюдставляющие собой пропорциональные звенья, уменьшение точности измерения иэ-эа увеличения веса подвижной пневмометрической трубки, помещенной в измерительную камеру 1фиемника плотномера, в связи с кристаллообразованием на внутренней к внещней стенках трубки, что приводит. язмененшо статических характеристик устройства внешней обратной связи. Кроме того, так как дгстройство внешней О1ркпательной обратной связи уставо ено непосредственно над измерительной с контролируемым раствором и подв)же,но действию на него , выделяющихся из этого раствора, то это {фивсдит к периодическим отказам в рабо396те этого устройства, т.е. снижению надежности работы всего плотномера. Цель изобретения - повышение точности измерения и надежность работы плотномера. Цель достигается тем, что в компен сационном плотномере, содержащем блок питания воздухом, подсоединенные к Hesty подвижную и неподвижную пневмометрические трубки, помещенные в измеритрль ную и термокомпенсационную камеры при емника, соединенный с этими трубками блок сравнения с регистратором, блок сравнения выполнен в виде щэопорциональ но-интегрального регулятора, подвижная пнeв(loмeтpичecкaя трубка установлена в термокомпенсационной камере приемника плотномера, а неподвижная - в измерительной. В качестве блока сравнения использовано устройство, включающее в себя щюпорциональное и интегральное звенья, в качестве которого использован пропорционально-интегральный регулятор, обладающий устойчивыми статическими характеристиками, что позволяет уменьшит до минимума статическую ошибку, повышая при этом точность измерений прибораУстановка подвижной пневмомётрической трубки плотномера в термокомпенсационной камере приемника, а неподвижной трубки в измерительной камере, позволяет сохранить вес подвижной трубки прибора неизменным, так как она в тече ние всего периода работы прибора находится в эталонной жидкости - воде. Благодаря установке устройства внеш ней отрицательной обратной связи непосредственно над,термокомпенсационной камерой для пepeмeщetiия пневмометрической трубки позволяет исключить действие паров контролируемого раствсра на это устройство, и, соответственно. повысить надежность его работы и всег прибора в целом. t. На чертеже изображен предлагаемый плотномер. Автоматический компенсационный плот номер содержит 1фиемник, имеющий измерительную камеру 1 с технологически раствс ом и термокомпенсационную камеру 2 с водой. Б измерительную камеру 1 и термокомпенсационную камеру 2 помещены пневмометрические трубки 3 и 4, соединенные с блоком 5 питания, с помощью которого настраивается расход воадуха через трубки. Плотномер 4 содержит блок б сравнения, в качестве которого использован пpoпqpциoнaльнoинтвгральный регулятор. На вход блока 6 сравнения поступают давления Р и Рг от пневмометрических трубок iB и 4 Pi V-Pp-sri VAPe где tip, tig - глубина погружения пневмометрических трубок 3 и 4 в контролируемый технологический раствори в воду. Рр I РВ - .соотвртственно, плотность контролируемого технологического раствс а и водьь Величина Л Рг., поступает на вход блока 6 сравнения (ПИ-регулятора), у которого время изодрома Ти минимальное, а коэффициент усиления Кр максимальный. Пневматический сигнал с выхода блока 6 сравнения поступает на вторичный самопишущий прибор 8 и по линии обратной связи на мембранный исполнительный механизм 7, применяемый в качестве устройства внешней отрицательной обратной связи. Механизм 7 кинематически связан тягой с пневмомеррической трубкой 4, что позволяет осуществлять ее перемещение в камере 2. В первоначальный момент 1фемени плотность воды и раствора равны прн этом bosttp и, соответстве1шо Р РО . При изменении плотности контро лируемого технологического раствора давление в трубке 3 меняется Р1 {(Рр), j том Po const, соответствеш о, ЛР Р 1-Рг1, Выходной сигнал с блока 6 сравнения поступает на вход механизма 7, который перемещает пневмометрическую трубку 4, изменяя при этом глубину ее погружения В воду lig и, соответственно, величину Pj , так как Р (bg) при Pg const. Перемещение трубки 4 осуществляется до тех пор, пока aPaCf t p5ip(y, т.е. Р . Так как ПИ-регулятор стремится уменьшить сииибку рассогласования до минимума, то . Таким образом, измерительная схема 1ФОИЗВОДИТ компенсацию изменения плотности контрол«фуемого раствора fp в камере 1 перемещением пневмометрической .трубки 4 (tig) в камере 2. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения и надежность работы плотномера при измерения различных технологических растворов На хфедприятиях пшцевой и химической {фомьшленности.