Устройство для определения плотности жидких сред

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для определения плотности жидких сред. Цель изобретения - повышение точности определения и расширение функциональных возможностей за счет измерения уровня. Устройство содержит две герметичные камеры, верхние стенки которых выполнены в виде упругих мембран с жесткими центрами и штоками. К жесткому центру одной из мембран прикреплен поплавок. Штоки упираются в датчики давления. Контролируемая среда расположена в емкости и оказывает давление на мембраны камер пропорционально плотности и уровню жидкости, а действие на поплавок пропорционально плотности жидкости. Для компенсации избыточного давления паровая фаза подается под мембраны камер. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р ЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 9/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4392695/25-25 (22) 17.03.88 (46) 30.10,90. Бюл. ¹ 40 (71) Проектный и научно-исследОвательский институт "Мосгазниипроект" (72} B.Ë.Çåëüöåð (53) 532.14(088,8) (56) Патент ФРГ № 2723391, кл. G 01 N 9/26, 1978, Авторское свидетельство СССР

N 211136, кл. G 01 N 9/26, 1968, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД (54) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для определения плотности

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности определения плотности и расширение функциональных возможностей за счет измерения уровня.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, в котором располагаются камеры 2 и 3, верхние стенки которых выполнены в виде упругих мембран 4 и 5, имеющих жесткие центры 6 и штоки 7, направленные внутрь камер 2 и.

3. Штоки 7 опираются на датчики 8 давления. Изолированные провода 9 связывают датчики 8 давления с вторичным прибором. . Поплавок 10 с помощью гибкой тяги 11 прикреплен к жесткому центру 6 мембраны

4. Крестообразная опора 12 расположена

„„ ÄÄ 1603237 А1 жидких сред. Цель изобретения — повышение точности определения и расширение функциональных возможностей за счет измерения уровня. Устройство содержит две герметичные камеры, верхние стенки которых выполнены в виде упругих мембран с жесткими центрами и штоками. К жесткому центру одной иэ мембран прикреплен поплавок. Штоки упираются в датчики.давления. Контролируемая среда расположена в емкости и оказывает давление на мембраны камер пропорционально плотности и уровню жидкости, а действие на поплавок пропорционально плотности жидкости, Для компенсации избыточного давления паровая фаза подается под мембраны камер, 1 ил. под поплавком 10. Защигный колпачок 13 прикрывает поплавок 10 сверху. Штуцер 14 емкости 15 является опорным для корпуса 1, Отверстия 16 выполнены в нижней части камер 2 и 3. Отвод 17 расположен в верхней части емкости 15. Импульсная линия 18 соединяет паровую фазу емкости 15 с камерами2и 3.

Устройство работает следующим образом.

На мембраны 4 и 5 с жесткими централ и

6 сверху действуют усилия F> и Fz, величина которых определяется по формулам

F > = (P + pg H) — (D + Dd + d ) — I/p + M + m;

12 рг (Р +pgH) (Ог+Dd+dг)+„, 12 где P — давление паровой фазы среды; р- плотность жидкости;

1603237 (4) Н вЂ” расстояние от свободной поверхности жидкости до мембран 4 и 5;

D — диаметр мембран;

d — диаметр жестких центров;

V — объем поплавка;

М вЂ” вес поплавка;

m — суммарный вес мембран 4 или 5, жесткого центра 6 и штока 7;

Импульс давления отбирается из паровой фэзц емкости 15 через отвод 14 и по импульсным линиям 18 через отверстия 16 подается в полость камер 2 и 3. Таким образом снизу на мембраны 4 и 5 действует компенсирующая сила

F = P — (D + Dd+d ).

12

В результате шток 7 камеры 3 действует на датчик давления результирующей силой

F

12 а шток камеры 4 — с результирующей силой

Fz =F2 F1 = pgH — (D2+Dd+d)+m, (2) (! Л

12

Решая совместно уравнения (1) и (2) можно определить расстояние от свободной поверхности жидкости до мембран 4 и 5

Н— + п V (3)

g (DР+ О1 + с ) (М вЂ” F + ф и плотность жидкости

Так как h — установочная глубина (фиксированная константа прибора) и для каждого случая является величиной постоянной, то уровень жидкости в емкости

5. 15 равен

Ho= Н вЂ” h (5)

Сигналы с датчиков 8 давления по проводам 9 передаются к счетному устройству (не показано, например к машине "Электро10 ника" МК64), где по уравнениям (3), (4) и (5) производится расчет плотности р и уровня

Но жидкости в емкости 15. Крестообразная опора 12 служит опорой поплавка 10 при сухой емкости 15, а защитный колпачек 13

15 предохраняет поплавок от возможных резких воздействий среды.

Формула изобретения

20 Устройство для определения плотности жидких сред, содержащее герметичную камеру, верхняя стенка которой выполнена в виде упругой мембраны с жестким центром, датчик регистрации действующего на мемб25 рану усилия и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения и расширения функциональных возможностей за счет измерения уровня, оно дополнительно содер30 жит поплавок, вторую герметичную камеру, идентичную первой,и второй датчик регистрации действующего на мембрану усилия, при этом поплавок соединен с жестким центром мембраны.

1603237

Составитель С.Клешня

Редактор Ю.Середа Техред М, Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 3379 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101