Плотномер жидкости

 

ПЛОТНОМЕР ЯШДКОСТН, содержащий корпус в виде проточной камеры с входным и выходным коллектора-«и , погруженный в контролируемую жидкость поплавок,выполненный в виде оболочки с сильфонами 5 заполненный эталонной жидкостью и соединенный штоком с устройством преобразования усилия в выходной сигнал, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических параметров, поплавок дополнительно снабжен второй оболочкой с сильфонами, подвижные донышки которых попарно, жестко и герметично .соединены с подвижными донышками сильфонов первой оболочки, иток снабжен подвижной траверсой, причем объем полости, ограниченной этими оболочкаю, относится к наружному объему поплавка как разность эффективных площадей сильфонов внешней и внутренней оболочек относится к эффективной площади сильфонов вненшей оболочки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООУ1АЛИСТКЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„ЯО,и) 3(51) 01 и 9 22 рГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРет ний и отнРьгий 1

1 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМЪ СвйДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2519704/18-25 (22) 22.08.77 (46) 07.11 83. Бюл. Х 41 (72) E,Ô.Øïoëÿíñê <й В.М.Лебедев и Г.Л.Заграй (53) 532.14(088.8) (56) 1, Гаузнер С.П. и др. Измерение массы, объема и плотности. М., "Стандарты", 1972, с..604-608.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 236842, кл. О Ol И 9/22, 1963 (прототип)„ (54)(57) ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий корпус в виде про очной камеры с входным и выходным коллектора-ми,погруженный в контролируемую жидкость поплавок, выполненный в виде оболочки с силь@онами,заполненный эталонной жидкостью и соединенный штоком с устройством преобразования усилия в выходной сигнал, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с пелью улучшения метрологических параметров, поплавок дополнительно снабжен второй оболочкой с сильфонами, подвижные донышки которых попарно, жестко и герметично ,соединены с подвижньпю донышками сильфонов первой оболочки, шток снабжен подвижной траверсой, причем объем полости, ограниченной этими оболочками, относится к наружному объему поплавка как разность эфФективных площадей сильфоиов внешней н внутренней оболочек относится к эффективной площади сильфонов внешней оболочки.

Изобретение относится к контроль-но-измерительным приборам, я именно к плотномерям поплавкового тнпя, и может найти применение в системах автоматизации промышленных технологических процессов в химической, птппевой и других отраслях промьппленн;сти.

Известен поплявковьгй плотномер, автоматически измеряющий плотность контролируемой жидкости и преобразующий изменение плотности в пневма-. тический аналоговый сигнал — давление жясого воздуха в диапазоне

0,2-1,0 кгс/см . Плотномер содержит проточные камеры с ряспот оженными в них поплавками, пневмосиловые пресоразовя1 - Ли и РычяЯНЫс- СИС ГЕМЫ> ,: оединяющие поплавки с пневмопреобря.— е-,-1 вователями

2О

Недоc f àòêом плотномера является низкая точность «„ мерения.

Наиболее близким к 1редлагаемому. по технической сушности является и отномер, содержащий корпус в виде; проточной камеры с входным и выходным коллектор аьп, чувс твительный элемент в, з яде попляв к я с с ильф онями > э апОлнен но кс !

:: .="Нного штоком L пневмосиловым пре

Обр язов я rev1eMa Плel номер преднязня

-".н для автоматического измерения плотности жидкости и преобразования изменения последней в аналоговый выуходной сигнал (2$,.

Недостатком плотномера является 35 значительная температурная инерционность, обусловленная большой массой компенсационной жидкости, заполняю- щей поплавок, и неконцентричностью расположения поплавка в омывающем его потоке контролируемой жидкости что снижает точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что поплавок дополнительно снабжен второй оболочкой с сильАонями, подвижнь!е доньппки которых пОпярно, жестко и герметично соединены с подвижными доньпчками сильАонов первой оболочки, шток снабжеч подвижной траверсой, причем объем полости, ограниченной этими оболочками относится к наружному объему поплавка как разность зААективных площадей снльАонов внешней и внутренней оболочек относится к эААективной площади сильАоиов внешней Оболочки.

32 2

Ня фиг. 1 изображен плотномер жидкости, поперечный разрез,", на фиг. 2 — то же, вид сверху, разрез.

Корпус 1 плотномера и закрепленные ня нем кожухи 2 и 3 образуют проточную камеру плотномеря, герметичность которой обеспечивается прокладками 4 и стяжными болтами, В проточной камере расположен чувствительный элемент — поплавок 5, соединенный штоком 6, имеющим траверсу

7, с преобразователем 8 усилия в выходной сигнал, Входной штуцер 9 корпуса 1 соединен с распределительным коллектором 10, переходящим в два кольцевых входных коллектора 11. К корпусу 1 приварен кольцевой выходной коллектор 12 и выходной штуцер 13.

Поплавок 5 имеет внешнюю оболочку 14 с сипьАонами 15 ня торцах и внутреннюю оболочку 16 с сильАонами 17 ня торцах, Неподвижные доньппки сильфонов 15 и 17 приварены к оболочкам и 16 соответственно, а подвижные донышки сильАонов 15 и 17 попарно, жестко и герметично соединены между собой сваркой.

Межоболочковяя полость поплавка

5 снабжена капиллярами 18 для заполнения поплавка 5 компенсационной жидкостью 19, t

Внешняя оболочка 14 поплавка 5 имеет реэьбовые бобышки 20 для соединения с траверсой 7 винтами 21.

Положение траверсы 7 на штоке 6 регулируется и Аиксируется гайками 22 и стопорной шайбой 23.

При работе проточная камера плотномера заполняется контролируемой жидкостью 24.

Плотномер работает следующим образом.

Контролируемая жидкость через входной штуцер и входные коллекторы распределяется на два встречных потока, омывающих горизонтально расположенный поплавок, попадает B сборный коллектор и иэ него в выходной штуцер. При пОстОяннОй ПЛОТHocTH контролируемой жнцкости устанавливается равновесие кинемятической системы плотномера: выталкивающая сила, действующая на поплавок со стороны контролируемой жидкости, уравновешивается системой силовой пневматической компенсации„При этом выходной сигнал плотномера устанавливается соответствующим значению плотности контролируемой жидкости, 3 10529

При изменении плотности контролируемой жидкости нарушается установившееся равновесие вследствие изменения зыталкивающей силы, действующей на поплавок, что приводит к перемещению рычажной системы плотномера и к изменению. его выходного сигнала. При изменении температур 1 контролируемой среды происходит изменение температуры, а следовательно, и объе- 1О ма компенсационной жидкости, кото" рой заполнен поплавок плотномера.

При этом вследствие расширения или сжатия сильфонов на концах поплав ка (в зависимости от знака изменения температуры) изменяется объем последнего, что обеспечивает температурную компенсацию плотномера: изменение объема поплавка обратно пропорционально температурному изменению плотности контролируемой жидкости, а произведение этих величин (объема поплавка на плотность жидкости) остается постоянным.

Объем межоболочковой полости поплавка 5, заполненный компенсационной жидкостью 19, связан с наружным объемом поплавка соотнощением ь.б,, 7

"Нар. 7жр.ВНЕЫ ЗО где V - объем компенсационной (меж1л. оболочковой)полости поплав- ка;

Ч -, наружный объем поплавка; 5щр,= S у ей, р,sяyp. 35

32 4 з вяе - эффективная площадь сильфонов 15 внешней оболочки 14 поплавка 5;

Sq вц тр — эффективная площадь сильфонов 17 внутренней оболочки 16 поплавка 5.

Соотношение (11 объемов позволяет применить в качестве компенсационной жидкости 19 саму. контролируемую жидкость 24, что обеспечивает высокую точность температурной компенсации плотномера (вследствие синхронности температурного расширения жидкостей в компенсационной полости поплавка

5 и проточной камере плотномера) .

Ограничение количества компенсационной жидкости !9 объемом межоболочковой полости обеспечивает резкое уменьшение температурной инерцион- ности плотномера.

Температурная инерционность предлагаемого плотномера уменьшается также в результате концентричного расположения поплавка 5 в смывающем его потоке контролируемой жидкости

24, Такое расположение поплавка 5 обеспечивается регулированием положе" ння траверсы 7 на штоке б и регулированием положения поплавка 5 в про-. дольном направлении относительно траверсы 7 вследствие наличия аваль" ных отверстий в последней под винты 21. (>52932

Составитель Л.Свешникова

Техред М. Гергель Корректор Л.Патай

Редактор С. Юско

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8849/38 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, 11осква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5