Плотномер жидкости

 

ПЛОТНОМЕР КШДКОСТИ, содержащий проточную емкость постоянного уровня, размещенньй в проточной емкости полый поплавок, сосуд, заполненный эталонной жидкостью и закрепленный в поплавке, пьезометрическую трубку, помещенную в сосуд и соединенную с блоком питания воздухом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности,он снабжен дроссельным делителем, один вход которого соединен с пьезометрический трубкой, второй вход с дополнительно введенным блоком подачи опорного давления, а выход - С полостью поплавка, при этом поплавок со стороны дна и верха емкости вьшолнен в i виде патрубка, оканчивающегося сильфоном , дно которого жестко укреплено. Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (! 1) (51)4 G 01 N 9/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3731356/24-25 (22) 23. 04. 84 (46) 30.09.85. Бюп. У 36 (72) В.Н. Прилепский, Ю.В. Самаркин, С.И. Шевчишин и М.А. Соловьев (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 532.14(088.8) (56) Авторское евидетельство СССР

Ф 566166, кл. С 01 N 9/28, 1975.

Глыбин И.П. Автоматические плотномеры. Киев, Техника, 1965, с.64. (54) (57) IIJIOTHOMEP ЖИДКОСТИ, содержащий проточную емкость постоянного уровня, размещенный в проточной емкости полый поплавок, сосуд, заполненный эталонной жидкостью и закрепленный в поплавке, пьезометрическую трубку, помещенную в сосуд и соединенную с блоком питания воздухом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен дроссельным делителем, один вход которого соединен с пьезометрическОй трубкой, второй вход с дополнительно введенным блоком подачи опорного давления, а выход - с полостью поплавка, при этом поплавок со стороны дна и верха емкости выполнен в виде патрубка, оканчивающегося силь- Е

O фоном, дно которого жестко укреплено.

1 -1182

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в химической и других отраслях промышленности для измерения плотности жидких сред. 5

Цель изобретения — повышение чувствительности плотномера за.счет обеспечения пропорциональности зависимости перемещения поплавка от измеряемой плотностии увеличениевыходного 10 сигнала при небольших перемещениях поплавка.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Плотномер жидкости содержит про- 15 точную емкость 1 постоянного уровня с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. В емкости 1 размещен полый поплавок 4, соединенный в верхней и нижней части с сильфонами 5 и 6, 2р торцы которых жестко закреплены на емкости 1. В полости поплавка 4 раз- мещен сосуд 7 с эталонной жидкостью

8. В сосуд 7 помещена пьезометрическая трубка 9, проходящая через силь- 25 фон 5 и соединенная с блоком питания воздухом 10, выходным каналом Рв и вь х первым входом дроссельного делителя на постоянном 11 и переменном 12 дросселях. Второй вход дроссельного 5р делителя соединен с линией опорного давления Ро, а выход - с полостью поплавка 4.

Плотномер жидкости работает следующим образом.

Измеряемая жидкость через патрубок 2 поступает в емкость 1 постоянного уровня и вытекает через патрубок 3. Выталкивающая сила F, определяемая плотностью измеряемой жид- 40 кости и воздействующая на поплавок 4, перемещает поплавок 4 и уравновешивается силой растяжения и сжатия сильфонов 5 и 6. При увеличении плотности измеряемой жидкости выталкивающая 45 сила Р увеличивается и поплавок 4 перемещается на определенную величину вверх, сжимая сильфон 5 и раст> .ивая сильфон 6. При этом перемещается вверх закрепленный в поплавке 4 сосуд50

7 и увеличивается глубина h ) погружения пьезометрической трубки 9 в эталонную жидкость 8 и, соответственно, увеличивается давление в пьезометрической трубке 9 и на входе дроссель- S5 ного делителя 11 и 12. Вследствие этого возрастает давление P на вы8 ходе дроссельного делителя и, соот336 2 ветственно, в полости поплавка. Увеличение давления в полости поплавка

4, т ° е. над эталонной жидкостью, приводит к дополнительному увеличению давления в пьезометрической трубке 9.

При уменьшении плотности измеряемой жидкости поплавок 4 с сосудом 7 перемещается на определенную величину вниз, падает давление в пьезометрической трубке 9 и на входе дроссельного делителя 11 и 12. При этом падает давление на выходе дроссельного делителя и, соответственно, в полости поплавка 4, вследствие чего происходит дополнительное падение в пьезометрической трубке 9 и на выходе устройства. При соответствующей проводимости переменного дросселя 12 дроссельного делителя можно получить изменение выходного сигнала в стандартном диапазоне (0,21,0 кг/см ) при изменении плотности в узком диапазоне °

Действительно, перемещение поплавка а Н связано с изменением плотно-.. сти hp измеряемой жидкости уравнением AH=K

Давление в пьезометрической трубке 9, равное величине выходного сиг нала Р, определяется уравнением

Ьых

Рвыф ghhP> + Р (1) где g — - ускорение свободного падения;

ЬЬ вЂ” изменение глубины погружения пьезометрической трубки 9;

pq — плотность эталонной жидкости;

Р— давление в полости поплавка 4 (выходное давление дроссельного делителя).

Давление Рд на выходе дроссельного делителя определяется по уравнению

М /1

Р = Р— --+Р-- — — р (2) а = где М, p — соответственно проводимости дросселей 11 и 12.

Решая совместно уравнения (3) и (4) относительно Р получаем следую вых щее уравнение: вых

g p>(«Hl hh+ о р ($ фР (ос+Pl где pj = const — коэффициент пропорциональности. С учетом того, что Ah = Ь Н уравнение, (5) моpÂü =х1K ap+Pо a p +. о ° (4)

Как видно из уравнения (4). при из5 менении. Р коэфФициент К может изменяться в пределах 0 + К -са, что позволяет при соответствующем значеСоставитель Л. Свешникова

Техред А.Бабинец Корректор E. Сирохман

Редактор В. Ковтун

Заказ 6095/39

Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4

3 жет быть представлено в следующем виде:

1182336 4 нии Р получить изменение выходного сигнала в стандартном диапазоне (0,2-1,0 кг/см ) и что определяет гораздо более высокую чувствительность устройства по сравнению с прототипом, в котором разность давлений в пьезометрических трубках не может превышать величину gdhP.