Плотномер жидкости

 

ПЛОТНО№Р ЖИДКОСТИ, содер жащий корпус в виде проточной каме с входным и выходным штуцерами, входной и выходной коллекторы, кол цевые коллекторы с отверстиями по периметру, чувствительный элемент в виде поплавка с сильфонами, устройство преобразования усилия в выходной сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений между торцовыми поверхностями поплавка и кольцевыми коллекторами установлены экраны, образующие по периметру с внутренними поверхностями корпуса кольцевые щелевые зазоры, над поплавком установлены дополнительные коллекторы с отверстиями , обращенными в сторону поплавка и регулируюгщми заслонками, а отверстия, выполненные по периметру кольцевых коллекторов, обращены в противоположную от поплавка сторону.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU» 1 52931

3< 11 G О! и 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 2519703/18-25 (22) 22,08.77 (46) 07.1).83, Бюл. И- 41 (72) E.Ô.Øïoëÿíñêèé, В.В.Басов, В.С,Жирков и А.Д.Масленников (53) 532.)4(088.8) (56) 1. Гаузнер С.И. и др, Измерение массы, объема и плотности. М., )972,.с. 604-608.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 236842, кл. G OI N 9/22, 1963 (прототип), (54) (57) ПЛОТНО)ПР ЖИДКОСТИ, содержащий корпус в виде проточной камеры с входным и выходным штуцерами, входной и выходной коллекторы, кольцевые коллекторы с отверстиями по периметру, чувствительный элемент в виде поплавка с сильфонами, устройство преобразования усилия s выходной сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений между торцовыми поверх-! ностями поплавка и кольцевыми коллекторами установлены экраны, образующие по периметру с внутренними поверхностями корпуса кольцевые щелевые зазоры, над поплавком установлены дополнительные коллекторы с отверстиями, обращенными в сторону поплавка и регулирующими заслонками, а отверстия, выполненные по периметру кольцевых коллекторов, обращены s противоположную от поплавка сторону.! 052

Изобретение относится к контрольно-изме рите1гьным приборам, я именно к платкамерям жилкОсти папляякагО тиля и мажет найти применение B cH с темах яятамятиз яцик н химическОй 5 нефтехимической, пищевой и других

G "«ð,cлях промышленности, Известен паплаякавьгй ллотномер,, автам.:тически измеряющий ллотнос Гь контролируемой жиДкОсти и преобразую 10 щий изменение этой платнОсти в яня

Aoi-авый вьг<адной сигнал (пкевмятиче-кий. электрический или др,, Плотна-меры cаде жат проточные кямеры pic галоженными в них поплавками и рычажные cистемы cаpдиняющие ПОллляак с устройствам преобразования усилия в выходной сигнал и .

Бедаст"ткам eiо является невьсо —

КЕЯ ГОЧПЯОСтЬ ИЗМЕРЕНИЯ, ".>Р

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является платнамер, содержащий корпус в виде проточкой камерь; с входным и выходным штуцерами, чувствигельный элеМЕНТ В ВИДЕ ЦИЛИНДЭИЧЕСКОГО ЧОЛЛЯВКЯ с сильфанями,, зялалненнога эталонной жидкостью, входные и выходной ксллектарь;, направляющие поток конт". ралируемай жидкости равномерна вдоль

36 лспп„- ;<а, и пкевмасилавой преабрязав атель °

Платнамер предназначен для измерения плотности жидкости, циркулирующей через ега проточную камеру, и для преобразования результата изме- Ç5 рения ь аналоговый выходной сигнал— давление сжатого воздуха в диапазоне

0,-2-".0 кгс/см2(2 .

Иедостатком такого плотномера является =Ha- ительная погрешность, вызываемая динамическим яаздействием

ПОтакo кангрoлируемай жидкости ня поплавок., I

Погрешность Объясняется тем, чта

45 кольцевые входные коллекторы плотномера, имеющие ло периметру отверстия, обращены в сторону поплавка и направляют поток жидкости вдоль ло-ледн е га . Аармя поплавка не является идеальной: ан имеет ня концах сильфаны и переходные элементь1 (уступы ) к ним. При увеличении расхода жид .0cти через ллаткомер поток жидкости зяв,.хряется я зоне гафров сильфанав и переходных уступая поплавка„ вызы — 55 яяя IIpH яь сакай чувствительности г1лотНОМЕРЯ (?iPH ЛРЕДСЛЕ MЗМЕРРНИЯ ИЗМЕ ие ия плот.:гости жидкости, равном iN p

93! 0,02 г/см3 значительную пульсацию выходного сигнала, достигающую вели= чккы 70-80Х от шкалы грибаря.

Цель изобретения — говьш|ение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, чта между торцовыми поверхностями па . лявкя и кольцевыми коллекторами установлены экраны, образукщие лo периметру с внутренними ггаверхностями корпуса кольцевые щелевые зазоры, над поплавком установлены дополнительные коллекторы с отверстиями, обращенными в сторону поплавка, и регулирующими заслонками, а отверстия выполненные по периметру кальцевьгх коллекторов, Обращенных в противоположную ат поплавка сторону.

Ня фиг. 1 представлен платнамер жидкости, продольный разрез; на фиг.? — вид А на фиг.1..

Корпус ллатномеря 1 и закрепленные ня нем кожухи 2 и 3 образуют проточную камеру ллотномера, гppìåòè÷— ность которой обеспечивается прокладками 4 и стяжными болтами. В про-точной камере расположен чувствительньлг элемент — поплаяor, 5, соединенный штоком 6, имеющим разделительный сильфон, с преобразователем 7 усилия в выходной сигнал .

Входной штуцер 8 карлуса 1 соеди— нен с распределительным коллектором

9, противоположные концы которого соединены с кольцевыми входными коллекторами !О, имеющими с противоположной поплавку 5 стороны ряд отверстий 11 ло периметру, К кольцевым коллекторам 10 в верхней их части, со стороны поплавка 5, присоединены корректирунгщие коллекторы 12, имен— шие ряд обращенных в сторону поплавка 5 отверстий 13. На корректирующих коллек" îðàõ 12 расположены передвижные пружинные заглушки !ч. К корпусу 1 приварены кольцевой выходной коллек" îð !5, имеющий расположенные с двух сторон ла ",åðèìåòðó отверстия !6 и выходной штуцер !7, Между поплавком 5 и входными кольцевыми коллекторамк 10 установлены экраны 18, образуннцие с внутренни.чи поверхнастямк -кожухов ? и 3 щелевые зазорь: !9.

Принцип действия платнамера основан ня пневматической силовой Koi« пенсации, лри которой равнодействующее усилие ат воздействия ня логруженный в кантралпруемук;=,идкастг, ilo

105293!

30 плавок выталкивающей сигы н веса поплавка уравновешивается усилием,раэ— виваемым выходным давлением плотномера в сильфонах обратной связи преобразователя у илия в выходной сигнал. 1реобразователь усилия в выходной сигнал плотномера преобразует изменение плотности контролируемой жидкости в аналоговый выходной сигнал — давление сжатого воз- 10 духа в диапазоне 0,2-1,0 кгс/см .

Плотномер работает следующим образом.

Контролируемая жидкость через входной штуцер 8 поступает в распределительный коллектор 9, в котором распределяется на два симметричных потока. Из коллектора 9 жидкость поступает в кольцевые коллекторы 10, из которых через отвер20 стия 11 выходит в полости, ограниченные доньппками кожухов 2 и 3 с одной стороны и экранами 18 с другой стороны. Из этих полостей жидкость через щелевые кольцевые зазоры

19, омывая поплавок 5,поступает через отверстия 16 в выходной коллектор 15 и входной штуцер 17.

При неизменном контролируемом плотномером параметре (плотности жидкости) устанавливается равновесное состояние кинематической системы плотномера и его выходной сигнал устанавливается соответствующим плотности контролируемой жидкости.

При изменении плотности контролируемой жидкости установившееся равновесие нарушается, изменяется результирующее усилие (разност ь между погружающей — весом поплавка и выталкивающей силами) и кинематическая 40 система плотномера перемещается в новое положение, при котором выходной сигнал P будет соответствовать новому значению плотности жидкости.

Контролируемая жидкость, протекаю- 45 щая через проточную камеру плотномера, имеет непостоянную скорость перемещения, так как количество жидкости, протекающей через плотномер, может изменяться в широких пределах, 50 расход жидкости через плотномер может иметь любые значения от 0 до

420 л/ч.

Такое непостоянство расхода жидкости через плотномер и значитель- 55 ные величины скорости потока жидкости при максимальных расходах на извести tx платномерах приводили к значительной пульсапии выходного сигнала и недопустимо большой погрешности °

В плотномере динамическое воздействие потока контролируемой жидкости на поплавок (a следовательно, и на выходной сигнал) плотномера сведены к минимуму эа счет четкого регламентирования направления движения этого потока. Струи жидкости, выходящие через отверстия 11 кольцевых коллекторов, направлены в обратную сторону, на донышки кожухов

2 и 3. Экраны 18 не дают бурлящему. потоку жидкости двигаться на поплавок, а заставляют его (поток) равномерно распределяться через кольцевые щелевые зазоры 19. Организованный ламинарный поток жидкости спокойно омывает поплавок, практически не вызывая его перемещения. Вследствие того, что общее направление движения жидкости через плотномер осуществляется снизу вверх (входной штуцер 8 — внизу, выходной штуцер

17 — вверху), в проточной камере создается небольшой восходящий поток жидкости, который пытается несколько приподнять поплавок. Для компенсации влияния этого восходящего потока жидкости на поплавок в плотномере и используются корректирующие коллекторы 12, в которые поступает часть потока контролируемой жидкости, Проходя через отверстия 13, направленные в сторону поплавка, струйки жидкости создают на поплавок воздействие, обратное действию указанного вьппе восходящего потока жидкости и компенсируют влияние последнего на поплавок, Так как величина влияния восход."щего потока жидкости на поплавок в различных образцах плотномера может быть различной из-за отличия плотномеров друг от друга за счет допусков на размеры деталей и узлов, на корректирующих коллекторах 12 расположены пружины-заглушки 14, перемещением которых изменяют количество отверстий 13, пропускающих поток жидкости.

Таким образом регулируют (уменьшают до наименьшей) погрешность от динамического воздействия потока жидкости на поплавок, а значит и на выходной сигнал плотномера.!

05293 !

Заказ 8849/38 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1чо делам изобретений и открытий!!3035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5 г. Ужгород„ ул, Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", Составитель Л, Свешникова

Редактор E.Ëóøíèêoâà Техред Л.Пилипенко Корректор Л.Патай