Пневмокомпенсационные весы для измерения удельного веса жидкости или газа

 

Класс 421, 2в2

421 1оз № 130702

CCcv!

А з

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Лв 173

Ю. А. Буркин

ПНЕВМОКОМПЕНСАЦИОННЫЕ ВЕСЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УДЕЛЬНОГО ВЕСА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА

Заявлено 26 января 1969 г. за № 617686/23 в Комитет по делам изобретений и.открытий при Совеге Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 15 за 1960 г.

Непрерывный анализ газовых смесей является наиболее сложной проблемой при автоматизации многих технологических процессов нефтяной, газовой, химической, металлургической и других отраслей промьппленности. В большинстве случаев требования анализа сводятся к определению концентрации одного компонента в бинарной газовой смеси или смеси, процентное соотношение остальных компонентов которой остается неизменным; более часто необходимо контролировать чистоту индивидуального газа.

Во всех указанных случаях быстрый и непрерывный анализ может быть осуществлен применением описываемых пневмокомпенсационных весов для измерения удельного веса жидкости или газа. В пневмокомпенсационных весах применено компенсационное устройство, состоящее из сопла, турбинки и каретки с цепочкой, закрепленной на ней и на сравнительном плече коромысла.

На фиг. 1 изображена схема пневмокомпенсационных весов; на фиг. 2 — схема турбинки; на фиг. 3 — схема подвода воздуха к соплу.

Весы имеют два герметичных поплавка 1 и 2, подвешенные на тонких нитях к плечам коромысла 8 технических 200-граммовых весов 2-го класса. Поплагки изготовлены из тонкой хромированной латуни или пластмассы и имеют строго одинаковый внешний объем (5 или 6.z).

Левый поплавок 1 находится в проточной среде испытуемого газа и с небольшими зазорами помещен в цилиндрическую камеру 4. Правый поплавок 2 помещен в камеру 4а, в которой находится воздух.

Исследуемый газ с небольшой производительностью (порядка

2 — -5 л в час) проходит вначале по змеевику 5, огибающему камеру

4а поплавка 2, где обменивается с ним температурами, затем разделяется на три равных потока и вводится под камеру с трех точек пери№ 130702 метра его средней линии. Этим избегается влияние потока газа на центровку и равновесие поплавка.

Выход газа осуществлен через два отверстия, Одно из этих (верхнее) одновременно служит для ввода подвесного тросика под камеру, а другое через трубку (на схеме не показано) от центра дна соединено с отсосной камерой б.

Отсосная камера б связана с атмосферой через воздушный эжектор 7, который имеет значительно большее сечение, чем оба отверстия входа в нее газа.

Пневмокомпенсационная система весов с помощью цепочки 8, являющейся как бы разновесом, преобразует весовые разбалансы поплавков 1 и 2 в беспрерывный замер удельного веса газа.

Работает эта система следующим образом: стрелка весов заменена трубкой 9, имеющей на конце сопло 10, через которое постоянный ток редуцированного до 0,2 — 0,3 атм сжатого воздуха поступает на реверсивную турбинку 11.

При этом суммирующая реактивной силы струи воздуха должна быть направлена строго на ось весов, т. е. на линию, проходящую по острию опорной призмы 12 коромысла 8. Необходимо, чтобы уравновешенные с отключенной пневматикой весы находились в состоянии равновесия и при дутье воздуха. Подгонка производится изгибом конца трубки 9 с соплом 10 в сторону «облегчающейся чашки» весов до достижения равновесия.

Турбинка представляет собой многолопастное колесо, находящееся

B открытой среде, и не вращается !!рН среднем, т. е. равновесном положении коромь|сла весов. Прн отклонении же от среднего положения трубка 9 направляет струю воздуха на левые или правые лопасти турбинкн и вращает колесо в ту или другую сторону.

Колесо турбинки вращается очень легко н с большими оборотами.

Для выигрыша в силе обороты колеса турбинки редуцируются в 50J(pBTI!GM Ht!li близком к этому QTHDIIICHHH редуктором 18, например от моторчика Уоррена (СД-60). Усиленный пневмореверсивный сигнал через конические шестерни вращает червячный валик-винт 14, несущий каретку 15.

Каретка 15 поднимает или опускает укрепленный на ней свободный конец разновеса-цепочки 8, другой конец которой закреплен и» сравнительном плече коромысла 8 весов на небольшом расстоянии от центра опорной призмы. Цепочка 8 берется от обычных часов — «ходиков» и должна иметь равный вес на всех равных по длине участках. Крепится цепочка на проточке винта, расположенного горизонтально для вî!можности подбора плеча разновеса. 1 айка винта закреплена в коромысле 3 в стороне поплавка, на который будет действовать больша выталкивающая сила. Каретка 15 с перемещением вверх равномерно снимает весовое усилие с разновесного плеча весов, а опускаясь — добавляет, чем поддерживается постоянное равновесие.

Воздух к трубке 9 подведен по оси вращения коромысла 8 через свободный промежуток. Коромысло весов не испытывает каких-либо дополнительных трений или помех при обычной его работе.

Таким образом, удельнь!е веса газа преооразованы В положение каретки относительно валика-винта 14. Можно поместить вептикальную шкалу параллельно валику и стрелкой, укрепленной на каретке, снимать показания. Для получения более удобной шкалы на первичном приборе, а также для дистанционной регистрации и возможностей регулирования, газовые весы снабжены реохордом 16, переменное сопротивление которого заменяет термометр сопротивления вторичного прибо№ 13070?

pa — электронного регистрирующего моста с пневматическим регулятором типа ЭМД-232.

Поскольку вал 14 делает 25 оборотов при полном перемещении каретки 15, то для удобства передачи показаний на вторичный прибор делается зубчатая передача с передаточным отношением, равным 1: 25; тогда при полном перемещении каретки реохорд 16 повернется на один оборот.

Реохорд 16 крепится внутри банки 18, заполненной маслом, а движок реохорда крепится к крышке 1/ изнутри.

Удельный вес газа (отношение веса газа к весу такого же объема воздуха при одинаковых температуре и давлении) фиксируется с. l10мощью пневмокомпенсационных весов, на коромысло 3 которых действуют выталкивающие силы газа с одной стороны и воздуха с другой стороны. (: увеличением плотности газа относительно плотности воздуха, поплавок, помещенный в среду газа, испытывает обльшую выталкивающую силу, чем поплавок в среде воздуха. Если объемы поплавков равны, то отношение выталкивающей силы газа к выталкивающей силе воз духа и есть искомый удельный вес газа, при условии равенства темпе. ратуры и давления сравниваемых сред.

Предмет изобретения

Пневмокомпенсапионные весы для измерения удельного веса жид. кости или газа, отличающиеся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности измерения, в них применено компенсационное устройство, состоящее из сопла, турбипкн и каретки с цепочкой, закрепленной на ней и на сравнительном плече ковомысла весов.

IZ

Фиг. / № 130702

Фиг 2

Редактор Н. И Мосин Техред А. А. Камышникова Корректор Г. С. Голубятникова

Подп. к печ. 1.XI-61 r. Формат бум. 70 (108 / а Объем 034 п. л.

Лак. 7594 Тираж 800 Цена 50 коп.; с 1.1-61 г. — 5 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшп.стров СССР, Москва, Петровка, 14.