Устройство для измерения физикохимических параметров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ по 540823

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.70 (21) 1413431 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 12.01.77 (51) М. Кл.2 G 01N 11/04

Государствеииый комитет

Совета Чинистров СССР (53) УДК 532.13(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. П. Фабри, В. М. Кос, Е. П. Пистун и P. М. Довганик (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится ис области измере ния физико-химических параметров газов и жидкостеи и может быть применено для измерения вязкости, плотности, концентрации, температуры и других параметров технологических потоков. известно устройство для измерения физикохимических параметров бинарной газовой сме и, например ее состава, содержащее четыре дросселя, два из которых турбулентные, а два другие ламинарные, соединенные в схему пневматического моста с перекрестным включением турбулентных и ламинарных дросселей и с измерительным д ифманометром в выходной диагонали моста. 15

Недостатками этого устройства являются невысокая точность измерения, что объясняется большим влиянием на результат измерения давления питания, барометрического давления, температуры и т. п., а также нелинейность статическои хара ктеристтвки устройства.

Известно также устройство для измерения физических величин, например линейных перемещений, выполненное в виде пневматического уравновешенного моста, содержащего два постоянные и два чувствительные дросселя, каждый из которых включен в одно из плеч моста, а также два регулируемые дросселя подключенные параллельно к чувствительным дросселям. 30

При изменении пневматических сопротивлений чувствительных дросселей мост выходит из состояния равновесия, и уравновешивается путем изменения сопротивления регулируемых дросселей. Это устройство также характеризуется невысокой точностью измерения (влияние изменения давления питания и барометрического давления на результат измерения весьма значительно) и нелинейностью статической характеристики.

Известно устройство для измерения физико-химических параметров газов, например температуры, выполненное в виде пневматического уравновешенного моста, содержащего чувствительный, регулируемый, и IIOcTQBHные, нерегулируемые, дроссели, каждый из которых включен в одно из плеч моста. Прп изменении пневматического сопротивления чувствительного дросселя мост выходит из состояния равновесия, и уравновешивается путем изменения сопротивления регулируемого дросселя.

Недостатками известного устройства являются невысокая точность измерения и нелинейность статической характеристики.

Цель изобретения — повышение точности измерения, в частности за счет устранения влияния изменений давления питания и барометрического давления на результат измерения.

540823 б0

Г1оставлешгая цель до тнгается тем, что, "ст1)оиство) выполненное в виде пневматическогоо уравповеше.шаго моста, снабжено вклю",I í0ûì в вершину моста переменным дросселсм со средним выводом, который снабжен интсгра",üíLtì исполнительным механизмом, включенным меяду указанным средним выводом и противоположной вершиной моста.

Такое выполнение устройства обеспечивает инвариантность его показаний как от давления питания, так и от барометрического давления, что обеспечивает повышение точности измерения.

На чертеже схематичеаки изображено предлагаемое устройство для измерения физикохимических параметров.

Устройство для измерения физико-химических параметров выполнено в виде пневматического (гидравлического) уравновешенного моста, который содержит четыре дросселя

1, 2, 3 н 4, каждый из которых включен в одно из плеч моста, и - Iíåâìàòè÷åcêèé (гидравлический) переменный дроссель со средним выводом, включенный в вершину моста и выполненный в виде пневматического (гидравлического) реохорда.

Пневматичеокий реохорд содержит два цилиндра 5 и 6, в которых перемещается стержень, состоящий из двух частей 7 и 8, каждая из которых образует с цилиндрами реохорда соответственно 5 и 6 пневматические сопротивления. Реохорд имеет два крайние вывода

9 и 10, а также средний вывод 11.

Пневматический реохорд снабжен интегральным исполнительным механизмом, состоящим из жестко соединенной с цилиндрами

5 и 6 реохорда цилиндрической коробки 12, в кото рой концентрично расположены вялые резиновые разделители 13 и 14 с жесткими направляющими 15, 16, !7, 18, 19 и 20. Резино вые разделители соединены с пластиной 21, закрепленной в средней части стерженя реохорда, при помощи которой цилиндрическая коробка 12 разделяется на две части. Камеры коробки 12, размещенные между разделителями 13 и 14, соединены с каналами 22 и 23 управляющих сигналов таким образом, что интегральный исполнительный механизм включен между средним выводом 11 пневматическо,о реохорда и противоположной вершиной моста, т. е. канал 23 соединен с выводом 11, а канал 22 с междроссельной камерой меяду дросселем 1 и 3. Камеры коробки

12 между разделителем л стержнем реохорда соединены между собой несколькими отверстиями большого диаметра, выполненными в пластинке 21, и образуют, таким образом, одну общую камеру, аккумулирующую среднее давление реохорда, отводимое выводом 11.

Пластинка 21 может быть соединена непосредственно со стрелкой 24 показывающего устройства пневматического уравновешенного моста или же с устройством дистанционной передачи показаний на расстояние.

1О

Пневматический (гидравлический) уравновешенный мост питается постоянным давлением питания. При этом, через дроссели моста и его реохорд может подаваться ка к среда, параметры которой подлежат измерению, так и любая другая среда. В первом случае все дроссели моста и реохорд являются чувствительными, во втором — чувствительными могут быть лишь некоторые дроссели моста.

В любом случае рехорд всегда выполняет роль уравновешивающего элемента. В зависимости же от измеряемого параметра дроссели моста могут выполняться ламинарными, турбулентными или комбинированными.

В качестве примера рассмотрим .работу предложенного устройства при условии питания его очищенным воздухом и выполнения чувствительным одного из его дросселей— дросселя 4.

При изменении контролируемого параметра, например температуры среды, в которую помещен дроссель 4, изменяется пневматически сопротивление дросселя 4. Пневматический мост выходит из состояния равновесия и в его выходной диагонали (вывод 11 реохорда и камера между дросселями 1 и 3) появляется перепад давлений. Этот перепад давлений пооредством каналов 22 и 23 поступает в управляющие камеры пневматического реохорда (камеры коробки 12 между разделителями 13 и 14) и воздействует на пластинку

21, в результате чего начинает перемещаться стержень реохорда. Перемещение стержня реохорда относительно цилиндров 5 и 6 вызывает изменение его двух пневматических сопротивлений в противоположных направлениях, т. е. если левое сопротивление (между цилиндром 5 и стержнем 7) уменьшается, то правое сопротивление (между цилиндром 6 и стержнем 8,) увеличивается, и наоборот. Суммарное сопротивление реохорда при этом остается неизменным. Перемещение стержня реохорда осуществляется в направлении, обеспечивающем восстановление равновесия пневматического моста, что возможно из-за включения реохорда в вершину моста, т. е. включения его левого и правого сопротивлений в разные плечи моста. При достижении состояния равновесия моста перепад давлений в его выходной диагонали исчезает и перемещение стержня реохорда прекращается. Таким образом, каждому значению контролируемого параметра соответствует определенное положение стержня реохорда, и следовательно, определенное положение стрелки 24 показывающего устройства моста.

Формула изобретения

Устройство для измерения физико-химических параметров, выполненное в виде пневматического уравновешенного моста, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет устранения влияния давления питания на результат измерения, 540823

Составитель Л. Жаркова

Техред А. Камышникова

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Коляда

Заказ 2877/4 Изд. № 1895 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 оно снабжено включенным в вершину моста переменным дросселем со средним выводом, который снабжен интегральным исполнительным механизмом, включенным между средним выводом и противоположной вершиной моста.