Устройство для измерения плотности жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 777555

Союз Советских

Социалистических

Реслублкк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.78 (21) 2614983/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М.К . б 01N 9/28

Государственный комитет

СССР (53) УДК 532.14 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

А. А. Азимов (71) Заявитель Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт ирригации им. В. Д. Журина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности (концентрации) жидких сред в гидромелиорации, и может быть использовано в тех отраслях производства, в которых контроль плотности жидкости является необходимым условием ведения технологического процесса.

Известно устройство для измерения плотности жидких сред, состоящее из пьезометрической трубки, погруженной в исследуемую среду на определенную глубину, и дифманометра (1).

Недостатком этого устройства является влияние уровня жидкости на показания прибора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее две пьезометрические трубки, одна из которых погружена в исследуемую, а другая — в эталонную среду, блок подачи воздуха и дифманометр (2j

Однако в этом устройстве выходной сигнал плотномера формируется в виде сигнала аналогового типа.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет получения дискретного выходного сигнала.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено камерой переменного объема с расположенным в ней неуплотненным поршнем, четырьмя вентилями и пневмодросселем, при этом два вентиля с пневмодросселем между ними установлены в линии подачи воздуха между пьезотрубками, пневмодроссель подключен к входу камеры, выход которой включен между третьим и четвер10 тым вентилями, один из которых соединен с блоком подачи воздуха, а другой — с атмосферой.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого устройства.

15 Сжатый газ из источника 1 сжатого газа постоянного давления барботирует через пьезометрические трубки 2 и 3, погруженные на постоянную глубину в сосуды 4 и 5 с исследуемой и эталонной жидкостями соответственно. В начале цикла измерения закрывают вентили б и 7 и открывают вентиль 8. При этом под давлением количество сжатого газа, пропорциональное величине давления погружения трубки 2, подают через открытый вентиль 9 и пневмодроссель

10 в камеру 11 переменного объема, содержащую неуплотненный поршень 12. Под действием этого давления поршень перемещается с постоянной скоростью. При дости777555

Гх оО!

)0 (2) (3) или

Заказ 2270/17 Изд. № 530 Тираж 1033

НПО «Поиск»

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 женин поршнем 12 уровня установки индикатора 13 фиксируется начальное время наполнения сжатым газом определенного объема газа в камере 11, перемещаясь дальше поршень достигает места установки индикатора 14, после этого фиксируется конечное время наполнения камеры 11.

Объем наполнения камеры 11 сжатым воздухом при перемещении поршня 12 от места установки индикаторов 13 и 14 определяется выражением: х

v, = гнд;„ас, о где Н вЂ” уровень погружения трубки 2;

g — ускорение свободного падения; р„, — плотность исследуемой жидкости;

t — конечное время наполнения;

R — пневмосопротивление пневмодросселя 10.

На этом заканчивается первый такт измерения.

В следующем такте закрывают вентили 8 и 9 и открывают вентили 6 и 7. Под действием давления сжатого газа из источника 1 поршень 12 вытесняет наполненный ранее объем сжатого газа через пневмодроссель

10, вентиль 7 и трубку 3 под слой эталонной жидкости. При помощи индикаторов 14 и 13 измеряют время начала опорожнения камеры 11. Опорожненный объем газа определяется из выражения: где На — уровень погружения трубки 3; р, — плотность эталонной жидкости.

Так как объемы наполнения и опорожнения равны между собой (V< — — Vz), а параметры

R, H, Нз и д — величины постоянные, то интегрируя выражения (1) и (2) соответственно в интервале времени от 0 до t, и от 0 до 1„получим:

Нр / H o ot, (4)

to рv

Таким образом, выходной сигнал, зависящий от плотности измеряемой среды, формируется в виде отношения временного интервала наполнения камеры переменного объема в зависимости от плотности исследуемой жидкости ко времени ее опорожнения через слои эталонной жидкости, т.е.путем двухкратного интегрирования во времени пьезометрических давлений.

Так как интегрирование давления в пьезометрической трубке 3 является эталонным, выражение (4) для конкретного плотномера приобретает вид

Изменяя соответствующим образом параметры р„Н, На и tp, можно в широком диапазоне изменять чувствительность плотномера.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две пьезометрические трубки, погруженные в исследуемую и эталонную среды, блок подачи воздуха, 15 дифманометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет получения дискретного выходного сигнала, устройство снабжено камерой переменного объема с расположенным в ней не20 уплотненным поршнем, четырьмя вентилями и пневмодросселем, при этом два вентиля с пневмодросселем между ними установлены в линии подачи воздуха между пьезотрубками, пневмодроссель подключен к входу ка25 меры, выход которой включен между третьим и четвертым вентилями, один из которых соединен с блоком подачи воздуха, а другой — с атмосферой.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры. — Киев, Техника, 1965, с. 64.

2. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой про35 мышленности. — Киев, Техника, 1975, с. 78 — 79 (прототип) .