Устройство для измерения плотности жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения плотности жидкости, преимущественно нефти и нефтепродуктов. Цель изобретения - упрощение конструкции. Устройство для измерения плотности жидкости содержит цилиндрический сосуд, нижнюю крышку, соединенную с краном со штуцером, к которому присоединяется игла для отбора контролируемой жидкости, верхнюю крышку с прорезью. Внутри цилиндрического сосуда размещен первый поршень с аксиальным отверстием внутри и соединен с полым штоком, имеющим в верхней части отверстие, перпендикулярное оси штока, соединенное при помощи трубки и крана с штуцером для отвода отбираемой из трубопровода жидкости. Во внутренней полости штока размещен второй поршень, снабженный ограничителем хода поршня, выполненным в виде стопорного кольца из немагнитного материала. На наружной части стопорного кольца расположен магнитный диск для подсоединения к нему штока, также снабженного магнитным диском. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения плотности жидкости, преимущественно нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано в системах автоматизации процессов добычи и переработки нефти, а также при контроле качества нефти и нефтепродуктов при учетно-расчетных операциях.

В известных устройствах для измерения плотности жидкости -ареометрах - чувствительным элементом является поплавок - полое продолговатое вертикальное тело, соединенное вверху с узким трубчатым стержнем, снабженным шкалой (Кивилис С.С. Плотномеры. - М.: Энергия, 1980, стр. 25 - 34). Для измерения плотности при помощи ареометра используется связь между плотностью контролируемой жидкости и глубиной погружения, при которой ареометр приходит в равновесное состояние. Недостатком ареометра является возникновение больших погрешностей, обусловленных испарением легких фракций из нефти.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является напорный пикнометр английской фирмы "Станхоуп сета лимитед" (Беляков В. Л. Автоматический контроль параметров нефтяных эмульсий. - М.: Недра, 1992 г., стр. 187 - 189), представляющий собой металлический калиброванный сосуд, выполненный в виде цилиндра с кранами. В этот сосуд отбирается проба нефти из трубопровода, а затем сосуд взвешивается на прецизионных весах. Делением массы нефти на объем получают значение плотности нефти. Напорный пикнометр представляет очень сложное для изготовления и дорогостоящее устройство. Стоимость комплекта напорного пикнометра составляет около 30000 фунтов стерлингов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для измерения плотности жидкости, содержащем цилиндрический сосуд, краны, иглу для заполнения цилиндрического сосуда жидкостью, в отличие от прототипа внутри цилиндрического сосуда размещен первый поршень с аксиальным отверстием внутри, соединенный с полым штоком, внутри которого размещен второй поршень, имеющий на наружной поверхности магнитный диск, а на конце штока имеется ограничитель хода второго поршня, выполненный, например, в виде кольца из немагнитного материала, причем в верхней части полого штока имеется отверстие, перпендикулярное оси штока, соединенное при помощи трубки с краном и штуцером для отвода отбираемой из трубопровода жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство, изображенное на чертеже, содержит цилиндрический сосуд 1, внутри которого размещен первый поршень 2 с аксиальным отверстием внутри и ограничителем 3 хода второго поршня, выполненным, например, в виде стопорного кольца, нижнюю крышку 4, соединенную с краном 5 с штуцером 6, к которому присоединяется игла 7 для отбора контролируемой жидкости, верхнюю крышку 8 с прорезью, полый шток 9 с ограничителем 10 хода второго поршня, закрепленного при помощи крышки 11 и выполненного, например, в виде кольца из немагнитного материала, причем полый шток 9 имеет в верхней части отверстие, перпендикулярное оси штока, соединенное при помощи трубки 12 и крана 13 с штуцером 14 для отвода отбираемой из трубопровода жидкости, второй поршень 15, имеющий на наружной части магнитный диск 16. Магнитный диск 16 предназначен для подсоединения к нему штока, также снабженного магнитным диском. С помощью штока (на чертеже не показан) осуществляется воздействие на поршень 15 с тем, чтобы освободиться от жидкости, находящейся внутри цилиндрического сосуда и полого штока.

Описанное устройство работает следующим образом.

В исходном положении первый поршень находится в нижней части цилиндрического сосуда 1, а второй поршень в нижней части полого штока 9. Краны 5, 13 находятся в открытом положении. Перед началом работы устройство тщательно протирают, сушат и взвешивают на прецизионных электронных весах с цифровым отсчетом. Записывают калиброванное значение объема. Для отбора пробы жидкости игла 7 вводится путем прокалывания резиновой прокладки в трубопровод с контролируемой жидкостью. Резиновая прокладка размещается внутри штуцера, приваренного к трубопроводу, и фиксируется при помощи крышки с отверстием.

После того, как игла введена в поток жидкости под действием давления, жидкость последовательно перемещает вверх вначале первый поршень, а затем второй поршень. В результате жидкость заполняет цилиндрический сосуд 1 и полый шток 9 и через кран 13 отводится. После того как жидкость, заполнившая сосуд и полый шток, примет ту же температуру, что и жидкость в трубопроводе, закрывают краны 5, 13, вынимают иглу из потока жидкости, отсоединяют иглу, переносят устройство в помещение и взвешивают его на электронных прецизионных весах. Определяют разность между массами устройства с жидкостью и без жидкости. Полученную разность масс делят на калиброванное значение объема и получают таким образом искомое значение плотности жидкости.

Поставленная цель изобретения достигается за счет более простой и менее сложной конструкции устройства.

Для проверки устройства в лабораторных условиях приготавливали нефти с заданной плотностью. Приготовленные нефти заливали в размещенный в термостате сосуд и далее работали по вышеописанной методике. Производили до 11 измерений в точках 750, 770, 790, 810, 830 кг/м3 и температуре 20 oС. Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения не превышал 0,3 кг/м. Это значение сопоставимо с погрешностью выбранного в качестве базового комплекта напорного металлического пикнометра английской фирмы "Станхоуп сета лимитед. " Преимущества предлагаемого устройства - простота конструкции, низкая стоимость.

Предлагаемое устройство может найти применение в разных отраслях промышленности.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее цилиндрический сосуд с штуцерами и кранами на входе и выходе, отличающееся тем, что внутри цилиндрического сосуда, снабженного в нижней части иглой для отбора контролируемой жидкости, размещен первый поршень с аксиальным отверстием внутри, соединенный с полым штоком, имеющим в верхней части отверстие, перпендикулярное оси штока, соединенное при помощи трубки и крана с штуцером для отвода отбираемой из трубопровода жидкости, а во внутренней полости штока размещен второй поршень, снабженный ограничителем хода поршня, выполненным в виде стопорного кольца из немагнитного материала с крышкой, на наружной поверхности которого размещен магнитный диск.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам определения удельного веса твердого тела, в частности к овцеводству, к способам определения удельного веса шерстного волокна овец одной породы

Изобретение относится к измерению физических величин и может быть использовано при определении кажущейся плотности мелкодисперсных пористых материалов как сухих, так и насыщенных жидкостью, например углей, ионообменных смол и т.д

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике

Изобретение относится к области трибологических испытаний, а именно к устройствам для испытания материалов и смазочных сред при динамическом управлении параметрами нагружения и реверсивного движения на малых скоростях относительного перемещения

Изобретение относится к приборам и устройствам для изучения физико-химических свойств жидкостей и предназначено для прецизионного определения температурной зависимости плотности металлических жидкостей пикнометрическим методом

Изобретение относится к области исследования плотности квазидисперсных материалов: почв - при проведении предпосевной обработки, грунтов - при дорожном строительстве

Изобретение относится к области обработки и использования сыпучих материалов, в том числе сыпучих высокорадиоактивных материалов для производства твэлов ядерных реакторов. Устройство для контроля насыпной плотности и текучести сыпучих материалов включает мерную воронку с шибером, размещенную в корпусе. Также устройство включает весовую платформу, соединенную с компьютером, приемную емкость, размещенную под воронкой на весовой платформе. Устройство также содержит сметку, соединенную с электроприводом и вплотную прижатую к верхнему срезу мерной воронки, вибратор, соединенный с корпусом. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, а именно обеспечение контроля насыпной плотности и текучести высокорадиоактивных порошков и с достаточной точностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам определения средней плотности зерен крупного и мелкого заполнителя для бетонных и растворных смесей, а конкретно к способу определения средней плотности гранул полистирольного заполнителя вспененного гранулированного (ПВГ) для полистиролбетона. Способ определения средней плотности гранул полистирольного заполнителя для полистиролбетона в воде заключается в том, что в качестве эталонной вмещающей межзерновой среды используют воду при температуре 15-25°C, модифицированную воздухоудаляющей кремнийорганической добавкой с концентрацией 0,001-0,01% от массы воды. При этом пробу полистирольных гранул, предварительно высушенных и охлажденных, помещают в предварительно взвешенный мерный металлический цилиндрический сосуд объемом Vс. Затем уплотняют легким постукиванием днища сосуда о твердую поверхность в течение 5-10 с таким образом, чтобы верхние гранулы лежали в одной плоскости по горизонтали и совпадали с краями верхнего обреза сосуда. Далее сосуд с уплотненными гранулами взвешивают, накрывают сверху ситом с размером ячеек не менее чем на 0,3 мм меньше наименьшего размера гранул и снова взвешивают, заполняют водой, модифицированной воздухоудаляющей добавкой в объеме межзернового пространства (Vв), и через 5 мин после полного заполнения водой замеряют суммарную массу (∑М) экспериментального измерительного устройства, включая массу мерного металлического сосуда (mс), массу сита (mст), массу полистирольных гранул (mг) и массу израсходованной воды (mв). Техническим результатом является повышение точности измерения параметра. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения насыпной плотности пористых, рыхлых волокон или волокноподобных материалов, легко делящихся на фрагменты и сцепляемых друг с другом и соответственно не ссыпаемых в мерный цилиндр через стандартную воронку. Устройство содержит мерный цилиндр, выполненный по ГОСТу 1770, воронку стеклянную с цилиндрической частью, выполненную по ГОСТу 25336 и размещенную над мерным цилиндром, емкость с исследуемым материалом, сопло, закрепленное на штативе шарнирно или гибким элементом с возможностью перемещения по штативу. Емкость с исследуемым материалом выполнена переменного сечения из двух частей, плавно переходящих одна в другую, причем одна часть выполнена шарообразной формы, вторая часть - в виде куполообразного козырька, имеющего открытое круглое основание, плотно соединенное с большим основанием воронки, в нижней боковой части куполообразного козырька емкости выполнено сквозное отверстие. Сопло установлено на штативе с возможностью вхождения его выходной части в упомянутое сквозное отверстие емкости, причем выходная часть сопла выполнена с возможностью перемещения в емкости под разными углами, а часть шарообразной формы емкости, примыкающая к основанию куполообразного козырька, является приемником поступающих при отборе проб исследуемых элементов материала. Техническим результатом является обеспечение возможности провести достоверно, оперативно, экологически чисто определение насыпной плотности пористого материала в виде короткого прямого волокна, например, асбеста или пористого волокноподобного в виде червячка материала, например терморасширенного графита, основываясь на ГОСТ Р 50019.1-92 (Графит. Метод определения насыпной плотности). 3 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в химической и нефтедобывающей промышленностях, гидротехническом строительстве, сельском хозяйстве и грунтоведении. Способ осуществляют следующим образом. Подбирается прозрачная химически неагрессивная жидкость, у которой плотность больше плотности исследуемой твердой фазы дисперсной системы. Эта жидкость является базовой. В качестве базовой жидкости можно использовать растворы, удовлетворяющие вышеперечисленным требованиям. Подбирается вторая жидкость прозрачная, у которой плотность меньше, чем у твердой фазы дисперсной системы, и которая неограниченно смешивается с базовой жидкостью, образуя раствор. В базовую жидкость добавляют твердую фазу дисперсной системы, которая всплывает, так как ее плотность меньше, чем у базовой жидкости. Затем дозированно (капельным путем) к базовой жидкости добавляется вторая жидкость с меньшей плотностью до тех пор, пока частицы твердой фазы, наблюдаемые визуально, не придут во взвешенное состояние. В этом состоянии истинная плотность твердой фазы дисперсной системы равна плотности раствора, которая непрерывно измеряется ареометром. Для измерения плотности можно использовать более точный прибор - пикнометр, но при этом необходимо проводить дополнительные процедуры определения объема и массы раствора. Техническим результатом является снижение трудозатрат и расширение области применения, упрощение в определении плотности частиц твердой фазы.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения плотности жидкости, преимущественно нефти и нефтепродуктов

Наверх