Устройство для измерения плотности жидкости
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУЬЛИН
„.SU„„, 3r5g G 03 М 26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ l
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (23) 3403637Л8-25 (22) 03, 03.82 (4б) 30 07.83. Бал. 0 28 (72) В,И.Лупарев, А.С.Бродский, Э.А.Интезарян и В.В.Строгов (73) Грозненское научно-производственное обьединение "Промавтоматика" (53) 542.3(088.8) (56) 1. Глыбин И,П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой.промыаленности. И., 3975, с. 86, 87.
2. Авторское свидетельство СССР
Ж 763743, кл. G 03 И 9/2Ь, 1974 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ
ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее четы ре пьезометрические трубки, две. из . которых погружены яа различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок питания.воздухом и дроссельный сумматор, отли чаю щееся тем,что, с целью повьпзения точности иэмерения, оно дополнительно снабжено элементом сравнения, выполненным с двумя - первыми и вторыми плюсовыми и минусовыми камерами, задатчиком и повторителем, причем дроссельный сумматор содержит постоянный и переменный дроссели и пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на бопьаей глубине, соединена с первой плюсовой камерой, пьезотрубка, расположенная на меныаей глубине, - c . первой минусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталонной среде на большей глубине, соединена с второй минусовой камерой, а пьезотрубка,.расположенная на меньаей глубине, - c второй плосовой камерой .задатчик подключен к входу дроссельного сумматора.со стороны постоянно. го дросселя, а выход элемента сравнения соединен-с входом дроссельного, сумматора со стороны переменного дросселя и повторителем.
1 103
Изобретение относится к устрой ствам для измерения физико-химических параметров жидких сред, в частности плотности, и может быть использовано в медицинской, микробиологической, пищевой и химической промышленности.
Известно устройство.для измерения плотности жидкости, содержащее две пьезометрические трубки, погру- . женные в измеряемую среду.на различ" ную глубину, блок питания, усилитель-. сумматор, повторитель, вторичный1прибор, начальные условия устанавливаются задатчиком и повторителем со сдвигом (1).
Основной недостаток этого устрой ства - отсутствие термокомпенсации, что приводит к неточностям измерения при изменении температуры измеряемой среды. Кроме того, отсутствие ком"пенсации баластного давления приво" дит к полезно используемым 2-3Ъ шкалы.
Наиболее близким к предлагаемому является. устройство для измерения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрические трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок питания воздухом и дроссельный суммаъор12), Недостатком этого устройства яв.ляется невысокая точность измеренийкоторая обусловлена применением для суммирования пневмосигналов дроссельных сумматоров. Точность реализации операции на них составляет 2-33.
Кроме того, при таком суммирова1 нии выходной сигнал равен — суммы
15 жидкостью, сосуд 2 компенсатора, 25 пьезотоубку 3 чувствительного эле30
55 входных сигналов, это снижает чувствительность устройства и, как следствие, понижает точность.
Цель изобретения - повышение точности измерения плотности жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для измеоения плотности жидкости, содеожащее четыое пьезометоические трубки, две из которых погоужены на оазличную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок пита" ния воздухом и дроссельный сумматор, дополнительно снабжено элементом сравнения, выполненным с двумя - первыми и вторыми плюсовыми и минусоBblMH камерами, задатчиком и повторителем, причем дроссельный сумматор .
2363
2 содержит постоянный и переменный дроссели, а пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на большей глубине, соединена с первой плюсовой камерой, пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине, - с первой минусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталонной среде на большей глубине, соединена с второй минусовой камерой, а пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине - с второй плюсовой камерой, задатчик подключен к входу дроссельного сумматора со стороны постоянного дросселя, а выход элемента сравнения соединен с входом дроссельного сумматора со стороны переменного дросселя и повторителем, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для измерения плотности
Устройство. содержит сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой мента, балластную пьезотрубку 4 чувствительного элемента, пьезотруб- ку 5 компенсатора, балластную пьезотрубку 6 компенсатора, блок 7 подготовки воздуха, элемент 8 сравнения, задатчик 9 и дроссельный сумматор 10.
В сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой жидкостью помещены сосуд 2 компенсатора, пьезотрубка 3 чувствительного элемента и балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента, В сосуд 2 компенсатора с эталонной жидкостью в свою очередь погружены пьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 6 компенсатора. Пьезотрубки 3 и 5 чувствительного элемента и компенсатора, балластные пьезотрубки 4 и 6 чувствительного элемента и компенсатора запитайы от блока 7 подготовки воздуха °
Элемент 8 с р9внени я с зад атчи ком
9 и дроссельным сумматором 10 .представляют собой усилитель-сумматор.
Пьезотрубка 3 чувствительного элемента соединена с первой плюсовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента - с первой минусовой камерой элемента 8 сравнения. Пьезотрубка 5 компенсатора соединена с второй минусовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 6
3 1032363 4 компенсатора - с второй плюсовой пьезотрубках, является входным давлекамерой элемента 8 сравнения. нием Р8, Выход, элемента 8 сравнения соединен через повторитель 1l с вторич- е Вьи ным прибором 12. Подставим в уравнение {1) значеУстройство работает следующим об- ния входящих в него величин из -уравразом, нений (2) и (3) Р + „ -Р --О (4)
Из уравнения (4) найдем, что
«=(" т)(Р6 Р« "ь У Р или
Р
Р 1 фР«Р4) (Р«Pg))+P().(6)
Этот -: сигнал давления усиливаСжатый воздух с блока 7 подготовки воздуха. поступает в пьезотрубки
3, 4, 5, 6, в которых соответственно создаются давления РЗ ° Р4 Р5- и Рб °
Задатчиком 9 устанавливается давление Р, равное 0,2 кгс/см . й
Составитель Е.Карманова
Редактор С.Пекарь Техред И.Гайду Корректор Л. Бокшан
»»»» Ф
Заказ 5393/48 Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений-и открытий.
113035, Иосква, М-35, Рауаская наб., д. 4/5
Ю » ЮЮЮ Ю
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Уравнение равновесия элемента 8 сравнения . ° 4
Р,„-Ре+Р -Р +Р -Р =оi (<) где Р - давление в камере Ж, равное
Р ;
P8 - давление в камере Е, равное . P41
Р, - давление в камере Д, равное
6 25
Р - давление в камере Г, равное
Рд;
Р - давление в камере 8, равное выходному давлению с дроссельного с>мматора 10;
Р " давление в камере 6 на выЮ ходе элемента, равное давлению Р, Давление в камере Ж зависит от
35 давления Р> на выходе задатчика 9 и проводимости переменного и постоян" ного дросселей сумматора 10
Р» 0+Мьых ж + 4О . где с - проводимость постоянного дросселя;
Р - проводимость переменного дросселя.
Алгебраическая сумма давлений Р, 45
P+, +, Ру, зависящая от давлений на ется повторителем 11 и поступает на вторичный прибор 12.
При равенстве плотностей измеряемой жидкости в компенсаторе
РЬ Р "РБ Р тогда из равенства 5 следует, что
ВЫх О т.е. на.выходе повторителя давление равно 0,2 кгс/см -,пневматический "0"., При увеличении плотности разница Ра -Р4 будет увеличиваться и Р Р4 Pg-Pg > тогда по равенству (5)
Р1 ь Х =(+ И.(Ъ-Р+ -(Рб-Р Н О, причем разница в квадратных скобках будет больше нуля и выходное давление будет больше Р,.
Выходное давление Р „„ пропорцио- нально плотности, Преимуществами предлагаемого устройства являются термокомпенсация и компенсация балластного давления.
Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повышается точность измерения и появляется возможность более точного управления процессами, где плотность является наиболее существенным параметром.
