Пневматический газовый плотномер

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАЗОВЫЙ ПЛОТНОМЕР, выполненный по дифференциальной схеме и содержащий сравнительный и измерительный дроссельные делители с входным и турбулентным выходным дросселями каждый, регулятор входного давления и выходной преобразователь перепада давлений, подключенные соответственно к входам и выходам делителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, входные дроссели в сравнительном и измерительном делителях вьшолнены в виде пульсирующих дросселей с проточными емкостями , а выходной преобразователь перепада давлений выполнен на основе мембранного усилителя давления с двумя плюсовыми и двумя минусовыми входами, также одним выходом, двух пневматических дроссельных делителей и пинии опорного давления, причем первые плюсовой и минусовый входы S усилителя непосредственно подключены к выходам измерительного и сравнительного дроссельных делителей, а вторые плюсовой и минусовый входы через пневматические дроссельные делители подключены к линии опорного давления и выходу усилителя соответственно .

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„11110

° 11 G 01 N 9/26

l3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3535316/18-25 (22) 10.01.83 (46) 30.08.84. Бюл. У 32 (72) P.ß. Дубиль и А.Л. -Колойденко ., (53) 548.137 (088.8) (56) 1. Фарзане Н.Г. и др. Импульсный эффузионный газовый плотномер.

Сб. "Автоматизатдя и контрольно-измерительные приборы в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., 19769 т.2, с. 8-12..

2. Димитренко В.П. и др. Пневмохимические газоанализаторы. Пневмоавтоматика. — Тезисы докладов

XIY Всесоюзного совещания. М., "Наука", 1981, с. 151 (прототип). (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАЗОВЫЙ

ПЛОТНОМЕР, выполненный по дифференциальной схеме и содержащий сравнительный и измерительный дроссельные делители с входным и турбулентным выходным дросселями каждый, регулятор входного давления и выходной преобразователь перепада давлений, подключенные соответственно к входам и выходам делителей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, входные дроссели в сравнительном и измерительном делителях выполнены в виде пульсирующих дросселей с проточными емкостями, а выходной преобразователь перепада давлений выполнен на основе мембранного усилителя давления с двумя плюсовыми и двумя минусовыми входами, также одним выходом, двух пневматических дроссельных делителей и пинии опорного давления, причем первые плюсовой и минусовый входы g усилителя непосредственно подключены к выходам измерительного и сравни" тельного дроссельных делителей, а вторые плюсовой и минусовый входы .через пневматические дроссельные Я делители подключены к линии опорного давления и выходу усилителя соответственно. одним выходом, двух пневматических россельных делителей и линии опорного давления, причем первые плюсовой и минусовый входы усилителя непосредственно подключены к выходам измерительного и сравнительного дроссельных делителей, а вторые плюсовой и минусовый входы через пневматические дроссельные делители подключены к линии опорного давления и выходу усилителя соответственно.

На чертеже приведена принципиальная схема плотномера, Плотномер ПИ-регулятор 1 входного давления с исполнительным механизмом, состояшим из повторителя 2 с дросселями 3 и 4, сравнительный

5 и измерительный 6 дроссельные делители, образованные пульсирующими

7 и 8 и турбулентными 9 и 10 дросселями, и преобразователь 11 перепада давлений, выполненный на основе мембранного усилителя 12 с двумя плюсовыми и двумя минусовыми входами, а также выходом, двух пневматических дроссельных делителей 13 и

14, образованных соответственно дросселями 15 и 16, 17 и 18, и линию

19 опорного давления Ро. Каждый из пульсирующих дросселей 7 и 8 состоит из выполненной в виде трубки проточной емкости, заключенной между нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, управляемыми генератором импульсов (не показан) .

Параметры пульсирующих дросселей 7 и 8 (длина и диаметр трубок), а также сопротивления дросселей 15, 17 и 16, 18 выбирают попарно. одинаковыми.

Предлагаемый плотномер работает следующим образом.

С помощью регулятора 1 стабилизируется на заданном уровне P давлеI

2 ние Р на выходе сравцительного делителя 5 путем изменения величины сбрасываемого через дроссели 3 и 4, а также расходную и сопловую камеры повторителя 2 в линию сброса сравнительного и анализируемого газа.

При этом давления Р перед дросселями 7 и 8 всегда равны между собой, поскольку они отрабатываются в одной и той же расходной камере .повторителя 2.

При частоте У следования импульсов Р на выходах пульсирующих дросселей 7 и 8 за счет периодических поочередных подключений их ем1 1111068 2

Изобретение относится к пневматическим датчикам плотности газов и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов.

Известен газовый плотномер, выполненный по мостовой схеме и состоящий из четырех турбулентных дросселей, дозирующего устройства и дифманометра 1) . 10

Недостатки такого плотномера цикличность работы и низкая чувствительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пневматическое устройство для определения плотности газов, выполнен ное по дифференциальной схеме и соцержащее сравнительный и измерительный дроссельные делители с ламинар" ным входным и турбулентным выходным дросселями каждый, регулятор входного давления и выходной преобразователь перепада давлений, подключенные соответственно к входам и выходам делителей. В качестве выходного преобразователя используется ПИ-регулятор с кваэилииейным дросселем, выход которого подключен к минусовому входу ПИ-регулятора Г21.

Поскольку ПИ-регулятор имеет ограниченную чувствительность, то точность работы устройства оказывается недостаточной. Применение ламинарных дросселей также способствует ухудшению точности, поскольку зти дроссели чувствительны к составу газовой смеси.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом газовом плотномере, выполненном по дифференциальной схеме и содержащем сравнительный и измерительный дроссельные делители с входным и турбулентным выходным дросселями каждый, регулятор входного давления и выходной преобразователь перепада давлений, подключенные соответственно к входам и выходам делителей, входные дроссели в сравнительном и измерительном делителях выполнены в виде пульсирующих дросселей с проточными емкостями, а выходной преобразователь перепада давлений вы- полнен на основе мембранного усилителя давления с двумя плюсовыми и двумя минусовыми входами, а также

»»0eS а 0 Я-6 .у @-;

Й =1 y(P,-Р, )/R5, 3 костей к линиям 20-22 давлений и

Р2, 1 " сооТВеТсТВеННо формируются расходы Я Я анализируемого и

I сравнительного газов где Ч вЂ” объемы емкостей; †. газовая постоянная, 9- - температура.

Эти расходы оказываются независимыми от состава газа в отличие, например, от ламинарных дросселей, расход через которые зависит от вязкости и, следовательно, от состава газа.

Кроме того,.емкости пульсирующих дросселей выполнены в виде трубок, что позволяет улучшить динамические характеристики прибора эа счет непосредственного прохождения газа че. Рез них. расходы,{). ф сбРасываются чеРез турбулентные дроссели 9 и 10 в линию сброса. Поскбльку эти дроссе ли оказываются чувствительными к плотности протекающих через них газов, то разность давлений Р - Р„ перед ними пропорциональна разности плотностей анализируемого и сравнительного газов. Указанная разность давленийусиливается преобразователем 11,.так что выходной сиг„ нал Р преобразователя является выходом плотномера. В плотномере предусмотрена компенсация влияния параметров окружающей среды путем стабилизации давления Г",сравнительного газа перед дросселем 9 на уровне заданного регулятору 1 давления ", Требуемьп коэффициент усиления (К.< 100) преобразователя обесМ печивается соотношением сопротивлений дросселей 15, 16 и 17,18. Высокая точность ("1X) преобразователя

10 с таким К достигается прежде всего вследствие однонаправленного прогиба всех мембран усилителя 12 в проI цессе работы, поскольку давления на плюсовых его входах оказываются

15 большими давлений в минусовых камерах, а давление обратной связи (на выходе делителя 14) оказывается меньшим любого из измеряемых давлений Р Р Последнее, в свою очередь, 0 достигается настройкой давлений Р и тем,что параметры делителя 13 подбираются равньпчи соответствующий параметрам делителя 14. Кроме того,в линии 23 выходного давления Р ста25 билизируется расход воздуха, например, с помощью повторителя с положительным .сдвигом и дросселя, что способствует значительному уменьшению рабочего хода мембранного усилителя

30 12, следовательно, уменьшению влияния жесткости блока и повышению точности работы усилителя.

Применение изобретения в промышленности обеспечивает повышение точности определения количества сырья, вспомогательных и целевых продуктов в химическом, газовом и других производствах.

1111068

Составитель Л. Макальский

Техред Т.Дубинчак Корректор Л. Пилипенко

Редактор Л. Пчелинская V

Заказ 6301/34

Тираж 822 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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