Устройство для измерения плотности жидкости

 

УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ , ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее две пьезометрические трубки, опущенные в контролируемую среду на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифмаиометру , в которых на одинаковых расстояниях от нижних срезов вьтолнено боковое отверстие, о т л и ч -а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измеряемых плотностей, внутри каждой пьезометрической трубки установлена дополнительная трубка, один конец которой расположен на уровне нижнего среза пьезометрической трубки, а другой сообщен с боковым отверстием.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

CNNVNII

РЕСПУБЛИК (1Ю (11) ЗФЮ G 01 N 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ(СВИДВТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМРЫТИЙ (21) 3628659/18-25 (22) 29, 07. 83 (46) 07. 10. 84. Бюл. В 37 (72) Ю.П. Гребенкин и В.М. Соколов (53) 532. 14(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 208322, кл. G 01 N 9/28, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

В 524103, кл. С 01 N 9/28, 1976 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее две пьезометрические трубки, опущен ные в контролируемую среду на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру, в которых на одинаковых расстояниях от нижних срезов выполнено боковое отверстие, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измеряемых плотностей, внутри каждой пьезометрической трубки установлена дополнительная трубка, один конец которой расположен на уровне нижнего среза пьезометрической трубки, а другой сообщен с боковым отверстием.

1117485

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения плотности жидкостей и расплавов.

Известно устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее две пьезометрические трубки, погруженные в исследуемую среду на различную глубину, соединенные с дифференциальным манометром и пнев- 10 матической системой питания. Плотность в устройстве определяется по разности давлений в трубках в процессе барботирования контролируемой среды газом j1) .

l5

Однако в данном устройстве возникают ошибки измерения, связанные с механизмом образования и отрыва пузырьков газа от пьезометрических трубок. 20

Отрыв больших пузырьков от трубок

1 приводит также к пульсации давления внутри трубок, что отрицательно сказывается на точности измерений.

Для устранения этих ошибок приме- 25 няются специальные калибровочные сопла или дросселирующие вентили в системе питания газом. Однако их использование возможно только при визуальном контроле и жестких требо- gp ваниях к стабильности расхода газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

1устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две пьезометрические трубки, опущенные в контро1 лируемую срезу на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру, в которых на одинаковых расстояниях от нижних 40 срезов выполнено боковое отверстие.

Радиус отверстия выбирается с уче" том величин поверхностного натяжения жидкости и диапазона измеряемых плотностей по формуле

26

)g ( где б — поверхностное натяжение. исследуемой среды в пределах измеряемого диапазона изменения плотности;

Г— — плотность жидкости; — ускорение свободного падения; — расстояние от нижнего конца пьезотрубки до отверстия (21 Ы

Однако известное устройство обеспечивает достаточную точность измерений только в узком диапазоне изменения плотностей исследуемых сред, так как при выходе значения плотности за его пределы нарушается равенство (1).

Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне измеряемых плотностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения плотности жидкости, содержащем две пьезометрические трубки, опущенные в контролируемую среду на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру, в которых на одинаковых расстояниях от нижних срезов выполнено боковое отверстие, внутри каждой пьеэометрической трубки установлена дополнительная трубка, один конец которой расположен на уровне нижнего среза пьезометрической трубки, а другой сообщен с боковым отверстием.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения плотности жидкости содержит погруженные на разную глубину пьезометрические

1 и 2 трубки, каждая из которых соединена с дифференциальным манометром 3 и блоком 4 питания сжатым газом.

В пьезометрических трубках 1 и 2 расположены дополнительные трубки

5 и 6, установленные внутри каждой пьезометрической трубки одним концом на уровне нижнего среза пьезометрических трубок 1 и 2, а другим концом присоединенные к краям отверстий 7 и 8 в боковой стенке каждой пьезометрической трубки 1 и 2 под уровнем жидкости 9.

Диаметр бокового отверстия выбирается, исходя из условия исключения влияния капиллярных сил, преI пятствующих проходу газа с учетом эффективности действия пьезометрической трубки, а размеры пьезометрических и дополнительных трубок установливают расчетным путем, исходя из требуемой точности измерения.

Для воды, например, диаметр до полнительной трубки должен быть в пределах 5-8 мм, а диаметр пьезометрической трубки составляет 1,5-2 диаметра дополнительной трубки.

Измерение плотности жидкости проводят следующим образом.

3 11

Через пьеэометрические трубки 1 и 2 от блока 4 питания сжатым газом прокачивается газ и измеряют дифференциальным манометром 3 разность давлений в пьезометрических трубках 1 и 2, по которой судят о плотности жидкости.

Поступающий в пьезометрическую трубку 1 и 2 гаэ оттесняет жидкость до их нижнего среза и начинает проходить в дополнительные трубки 5 и 6

Всплывающие пузырьки газа увлекают за собой жидкость и в дополнительных трубках 5 и 6 образуется устойчивое течение газа и жидкости, в результате чего иэ пьеэометрических трубок 1 и 2 газ не выходит, причем размеры образующихся пузырей в 5-8 раз меньше размеров пузырьков, образующихся на конце пьезометрических трубок 1 и 2, что уменьшает

17485 4 пульсации давления в пьезометрических трубках 1 и 2. Трубы 5 и 6 работают в данном случае как гаэожидкостный струйный насос.

Устройство малочувствительно к изменению расхода газа, так как при его увеличении усиливается эффективность действия дополнительных трубок 5 и 6, а размеры пузырька га10 эа, образующегося на конце пьезо метрической трубки, изменяются слабо.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения нлот15 ности жидкости в 5-8 раз. Оно не требует визуального контроля за прохождением газа через пьезометрические трубки и может быть использова- но при измерении плотности в закры2О тых сосудах в агрессивных жидкостях, расплавах солей и металлов.

ВЯЦЩЩ Заказ 7187/26 Ти аж 822 Попписное

Филиал ДПП Патент, г.Уаз ород, ул.Проектная, 4