Плотномер газа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 9/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (61) 1187017 (21) 3993919/24-25 (22) 23. 12. 85 (46) 07. 01. 88. Бюл. 9 1 (7 1) Киевский институт автоматики им.ХХ7 съезда КПСС (72) В.Н.Прилепский, Ю.В.Самаркин, В.Ф.Коргунова и В.В.Пономарев (53) 533.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1187017, кл. G 01 N 9/26, 1984.

„„SU„„1364 58 A 2 (54)(57) ПЛОТНОМЕР ГАЗА по авт.св.

М 1187017, отличающийся тем, что, с целью повышения чувстви— тельности и точности измерения, он дополнительно содержит пов-,оритель со сдвигом, глухая камера которого соединена с линией измеряемого газа перед диафрагмой, проточная камера с выходом диафрагмы измеряемого газа, а сопло — с атмосферой, причем отношение перепадов давления на диафрагмах измеряемого и эталонного газов установлено равным отношению мх показателей адиабаты.

1364958

Изобретение относится к приборостроению, может найти применение в химической промышленности для анализа газовых смесей и является усовершенствованием изобретения по авт.св.

1187017.

Пенью изобретения является повышение чувствительности устройства и точности измерения.

Па чертеже представлена схема плотномера газа.

Плотномер газа содержит турбулентный дроссель 1 эталонного газа, вход которого соединен с линией подачи эталонного газа Р„ и глухой камерой повторителя 2 со сдвигом. Проточная камера повторителя 2 со сдвигом соединена с выходом дросселя 1, а его сопло соединено с дополнительной пневмоемкостью 3 и через нормально замкнутый пневмоконтакт 4 пневмоемкостью 5 эталонного газа. Пневмоемкость 5 соединена через нормально разомкнутый пневмоконтакт 6 с проточной камерой выходного повтори1 еля 7, глухая камера которого соедииена с линией постоянного давления нижнего уровня Рц, сопло — через диафрагму 8 с атмосферой. Линия подачи измеряемого газа Р „ соединена через дроссель 9 с проточной камерой входного повторителя 10, которая соединена через нормально замкнутый пневмоконтакт 11 с пневмоемкостью 12 измеряемого rasa. Пневмоемкость 12 соединена через нормально разомкнутый пневмоконтакт 13 с проточной камерой выходного повторителя 14 камера которого соединена с линией постоянного давления нижнего уровня Р„, а сопло — с входом диафрагмы 15 и глухой камерой повторителя 16 со сдвигом.

Выход диафрагмы 15 соединен с проточной камерой повторителя 16, сопло которого соединенос атмосферой. При этом элементы 1-3 образуют канал эталонного газа, а элементы 9- 16 канал измеряемого газа. Канал измеряемого газа перед диафрагмой 15 соединен с плюсовой камерой дифманометра 17, а канал эталонного газа перед диафрагмой 8 — с минусовой камерой дифманометра 17, выход которого является выходом устройства. Управляющие входы пневмоконтактов 4, 6, 11, 13 соединены с выходом генератора 18 импульсов.

Плотномер газа работает следующим образом.

При подаче на вход устройства измерямого и эталонного газов на тур5 булентном дросселе 1 устанавливается перепад давления dP величина которого определяется настройкой повторителя 2 со сдвигом, и эталонный газ начинает поступать через турбулентный дроссель 1, проточную камеру и сопло повторителя 2 со сдвигом в пневмоемкости 3 и 5. Давление

Р в пневмоемкости 5 начинает расти, а в пневмоемкости 12 вследствие того., что проводимость дросселя 9 больше проводимости дросселя 1, а глухая камера повторителя 10 соединена с пневмоекостью 5, в каждый момент времени устанавливается такое же давление, как и в пневмоемкости 5, т.е. Р, = Р . При поступ— ленни от генератора 18 управляющего сигнала Р, = 1 размыкаются пневмо2 контакты 4 и 11, замыкаются .пневмоконтаты 6 и 13 и часть газа из каждой пневмоемкости 5, 12 поступает через пневмоконтакты 6 и 13, проточные камеры и сопла выходных пов3р горителей 7 и 14 на входы соответствующих диафрагм 8 и 15. При этом

1авление в пневмоемкостях 5 и 12 падает до величины давления Р я нижне,о уровня, подаваемого в глухие камеры повторителей 7 и 14. В этот момент времени эталонный газ, поступающий через дроссель 1, поступает в пневмоемкость 3. При изменении сигнала генератора на противоположный

40 (Р „ = О) пневмоконтакты 6 и 13 размыкаются, замыкаются пневмоконтакты 4 и 11, выравниваются давления в пневмоемкостях 3 и 5, эталонный газ поступает в пневмоемкости 3, 5 давление в пневмоемкости 12 Р

= Р, а при подаче следующего сигнала P = 1 часть газа из пневмоем-.остей 5, 12 опять поступает на вход диафрагмы 8, 15. Таким образом, 60 при непрерывной подаче управляющих сигналов от генератора 18 через диафрагмы 8 и 15 устанавливаются не— прерывные расходы эталонного и измеряемого газов. При этом расход эталонного газа через диафрагму

8 равен расходу через турбулентный дроссель 1, а объемный расход измеряемого газа через диафрагму 15 пропорционален расходу эталонного газа з 13 (отношение объемных расходов измеряемого и эталонного газов равно отношению объемов пневмоемкостей 12, 5). Так как характеристики турбулентного дросселя 1 и диафрагмы 8 описываются идентичными уравнениями, то при изменении температуры газа (температуры эталонного и измеряемого газов равным между собой) или частоты генератора изменяется только величина давления, до которого заполняются пневмоемкости 5, 12, а величина давления перед диафрагмой 8 эталонного газа и соответственно перепад давления на ней остаются без изменений и являются постоянными величинами. Давление перед диафрагмой 15 тоже не зависит от температуры газов и частоты генератора, а определяется только величиной плотности измеряемого газа °

При увеличении плотности измеряемого газа давление перед диафрагмой растет, причем вследствие соединения входа и выхода диафрагмы с камера— ми повторителя со сдвигом давление за диафрагмой 15 возрастает на такую же величину, а перепад на ней остается постоянным и определяется настройкой повторителя 16 со сдвигом. При уменьшении плотности измеряемого газа давление перед диафрагмой 15 падает при сохранении той же постоянной величины перепада на ней. При этом абсолютное давление перед диафрагмой 15 в каждый момент времени пропорционально величине плотности измеряемого хода,аразность давлений перед диафрагмами 15, 8, измеряемая дифманометром, пропорциональна разности плотностей измеряемого и эталонного газов.

64958

При таком конструктивном вылоs ненни плотномера газа вследствие введения повторителя со сдвигом и

его соединения с входом и выходом 5 диафрагмы измеряемого газа чувствительность устройства пропорциональна не перепаду на диафрагме эталонного газа, величина которого должна быть достаточно малой, а величине абсолютного давления перед диафрагмой эталонного газа, т.е. величине на порядок большей, что обуславливает гораздо большую чувствительность предлагаемого устройства по сравнени . с известным. По той же причине изменение давления перед диафрагмой измерямого газа не приводит к изменению перепада на ней. Вследствие этого, увеличение давления перед диафрагмой измеряемого газа в широках пределах без изменения перепада на ней позволяет повышать чувствительность предлагаемого устройства без

25 снижения его точности в отличие от известного, в котором увеличение давления перед диафрагмой измеряемого газа приводит к увеличению перепада и понижению точности. Кроме того, такое конструктивное выполнение плотномера газа (наличие повторителя со сдвигом) позволяет установить перепады давления на диафрагмах измеряемого и эталонного газов, пропорциональные их показателям адиабаты. Вследствие этого исключается погрешность, обусловленная разностью показателей адиабаты измеряемого и талонного газов, что определяет

40 более высокую точность предлагаемо.го устройства по сравнению с известным, конструктивное выполнение которого не позволяет исключить эту погрешность. !

1364958

Составитель Ю.Ефремов .Редактор Н.Гунько Техред JI.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 6544/36 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул,Проектная,4