Поплавковый плотномер жидкостей

 

Использование: химическая, нефтехимическая , пищевая и др. отрасли промышленности . Сущность изобретения: поплавковый плотномер жидкости содержит измерительный блок, состоящий из проточной камеры с входом и выходом для жидкости, поплавка и кинематической.системы , блока жидкостной компенсации с термобаллоном , компенсационным сильфоном и компенсационной пружиной, соединенной с кинематической системой измерительного блока и блок формирования выходного сигнала.. Термобаллон блока жидкостной температурной компенсации размещен в дополнительно введенной двухсекционной оболочке, полость одной секции этой оболочки сообщена с входом, полость второй секции - с выходом проточной камеры измерительного блока, а герметичная перегородка между секциями оболочки установлена с возможностью регулирования объемов этих секций друг относительно друга. 1 ил. W Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 9/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН, К ПАТЕНТУ

В (21) 4919622/25 (22) 19.03.91 (46) 30.03.93. Бюл. N. 12 (71) Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) Е.Ф.Шполянский и B.С,Архипов (73) Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (56) Методы и средства измерения плотности веществ в потоке, Приборы и системы управления N 12, 1975, с. 22 — 23.

Авторское свидетельство СССР

N 1644608, кл. G 01 N 9/22, 1988. (54) ПОПЛАВКОВЫЙ ПЛОТНОМЕР ЖИД-

КОСТЕЙ (57) Использование: химическая, нефтехимическая, пищевая и др. отрасли промышленности. Сущность изобретения:

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение точности определения плотности за счеттемпературной компенсации в широком диапазоне температур окружающего воздуха.

Схема поплавкового плотномера жидкостей представлена на чертеже.

Плотномер содержит измерительный блок, блок жидкостной термокомпенсации и блок формирования выходного сигнала.

В измерительный блок входит проточная камера 1. внутри которой размещен жесткий поплавок цилиндрической формы 2, соединенный штоком 3, имеющим опору вращения 4, и тягой 5 с блоком формирова„„. Ж„„1806340 А3 поплавковый плотномер жидкости содержит измерительный блок, состоящий из проточной камеры с входом и выходом для жидкости, поплавка и кинематической.cvcтемы, блока жидкостной компенсации с термобаллоном, компенсационным сильфоном и компенсационной пружиной, соединенной с кинематической системой измерительного блока и блок формирования выходного сигнала. Термобаллон блока жидкостной температурной компенсации размещен B дополнительно введенной двухсекционной оболочке, полость одной секции этой оболочки сообщена с входом, полость второй секции — с выходом проточной камеры измерительного блока. а герметичная перегородка между секциями оболочки установлена с возможностью регулирования объемов этих секций друг относительно друга. 1 ил. ния выходного сигнала. Вывод штока 3 из проточной камеры 1 герметизирован сильфонов 6. На проточной камере 1 закреплен корпус 7 блока температурной компенсации, внутри которого размещен термобаллон 8. Внутри термобаллона закреплен компенсационный сильфон 9. Полость между внутренней поверхностью термобаллона

8 и компенсационным сильфонов 9 заполнена компенсационной жидкостью 10. Подвижное донышко компенсационного сильфона 9 соединено посредством штока

11 с компенсационной пружиной 12, количество витков которой (с, следовательно, и жесткость) можно регулировать. Второй конец пружины 12 соединен с вертикальным рычагом 13 кинематической системы плотномера. Внутренняя полость между корпусом 7

1806340 блока термокомпенсации и термобаллоном

8 разделена герметичной перегородкой 14 на две секции. При этом перегородка 14 может устанавливаться на любом ребре термобаллона 8, разделяя указанную полость на секции равных или неравных объемов.

Корпус 7 блока термокомпенсации снабжен штуцерами входа 15 и выхода 16 контролируемой жидкости, являющимися одновременно входным и выходным штуцерами "0 проточной камеры плотномера. Для связи с проточной камерой 1 корпус 7 блока термокомпенсации снабжен патрубками 17 и 18.

Внутри проточной камеры 1 размещены входные коллектора (на чертеже не показаны) и выходной коллектор 19, закрепленный посредством патрубка 20 на проточной камере 1, В кинематическую систему плотномера и в блок формирования выходного сигнала входят также Т-образный рычаг 21, 20 имеющий опору вращения 22, Г-образный рычаг 23, имеющий опору вращения 24, подвижная опора 25, узел сопло 26-заслона

27, сильфоны 28 и 29 обратной связи, пружины 30 корректора нуля и 31, винт корректора нуля 32, пневмоусилитель 33 и жидкостный демпфер 34.

Плотномер работает следующим образом, Контролируемая жидкость 35 через штуцер 15 входит в полость блока термоком- 30 пенсации (в заднюю секцию), омывает за-. днюю .часть термобаллона 8 и через два патрубка 17 поступает в противоположные торцевые части проточной камеры 1, двумя встречными потоками омывает поплавок 2 и 35 через выходной коллектор 19 и патрубок 18 поступает в переднюю секцию блока термокомпенсации, омывает переднюю часть термобаллона 8 и поступает в выходной штуцер

16. 40

При установившемся равновесии (при неизменных значениях плотности контролируемой жидкости и температур контролируемой жидкости и окружающегося воздуха) между выталкивающей силой, действующей 45 со стороны контролируемой жидкости 35 на поплавок 2, и компенсационным усилием

F к, развиваемым. блоком термокомпенсацйи, устанавливается определенный зазор между заслонкой 27 и соплом 26. На узле 50 сопло — заслонка отрабатывается выходной сигнал, Этот выходной сигнал усиливается пневмоусилителем 33, поступает в сильфо- " ны обратной связи 28 и 29 и в линию регистрации выходного сигнала. 55

При изменившемся значении плотности контролируемой жидкости устанавливается йовое равновесное состояние измерительной системы и новое значение выходного сигнала, При изменении температуры контролируемой жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок. При повышении температуры жидкости ее плотность уменьшается, выталкивающая сила также уменьшается, поплавок несколько

"тонет", рычаг 3 поворачивается на некото À угол против часовой стрелки и через рычажную систему увеличивает зазор между соплом и заслонкой, что приводит к уменьшению выходного сигнала. Но в это же время увеличивается температура компенсационной жидкости 10 внутри термобаллона 8, объем атой жидкости увеличивается, компенсационный сильфон

9 сжимается, уменьшается натяжение компенсационный пружины 12, уменьшается величина компенсационного усилия Рки за-, слонка приближается к соплу, восстайавливая первоначальную величину зазора, а, следовательно, и первоначальное значение выходного сигнала. При понижении температуры контролируемой жидкости происходит обратный процесс, плотность жидкости увеличивается, значение выталкивающей силы увеличивается, поплавок несколько

"всплывает", поворачивает рычажную систему по часовой стрелке, зазор между заслонкой и соплом уменьшается и выходной сигнал увеличивается, но в это же время уменьшается температура компенсационной жидкости в блоке термокомпенсации, уменьшается объем этой жидкости и уменьшается поджатие компенсационного сильфона. Увеличится натяжение .компенсационной пружиной 12, увеличится и величина компенсационного усилия Еки I заслонка отойдет от сопла до первоначального зазора, восстанавливая первоначальное значение выходного сигнала.

При равенстве температур контролируемой жидкости и окружающего плотномер воздуха температура жидкости на входе в плотномер (в штуцер 15) и на выходе иэ плотномера (в штуцере 16) будет одинаковый и блок термокомпенсации будет работать с односекционным блоком температурной компенсации;

Более сложные процессы возникают при неравенстве температур контролируемой жидкости и окружающего воздуха. Если температура окружающего воздуха выше температуры контролируемой жидкости, то за время прохождения контролируемой жидкости через проточную камеру, температура жидкости повысится и в самой проточной камере, и в штуцере 16 станет выше, чем в штуцере 15. Увеличение температуры жидкости в проточной камере (иэ-эа превышения температуры окружающего воздуха)

1806340 приведет к уменьшению плотности контролируемой жидкости и к уменьшению выходного сигнала, Но т.к. температура контролируемой жидкости на выходе из плотномера(в передней секции блока термокомпенсации и в штуцере 16) тоже повысится, то частично повысится температура компенсационной жидкости 10 в термобаллоне 8. т,к. передняя часть термобаллона омывается более теплой жидкостью, компенсационная жидкость расширится и произойдет восстановление первоначального значения выходного сигнала.

Если температура окружающего воздуха будет ниже температуры контролируемой жидкости, то за время прохождения жидкости через проточную камеру контролируемая жидкость несколько охладится, плотность ее увеличится, выходной сигнал увеличится. Но в это же время более холодная жидкость поступит в переднюю секцию блока термокомпенсации и на шту цер 16. Произойдет частичное охлаждение компенсационной жидкости 10 в термобаллоне 8, т.к. передняя часть термобаллона омывается более холодной жидкостью, и за счет увеличения компенсационного усилия (как указывалось выше) произойдет восстановление значения выходного сигнала, Формула изобретения

Поплавковый плотномер жидкостей, содержащий измерительный блок, состоящий . из проточной камеры с входом и выходом для жидкости, поплавка. и кинематической

10 системы блока жидкостной температурной компенсации с термобаллоном, компенсационным сильфоном и компенсационной пружиной, соединенной с кинематической системой измерительного блока, и блок

15 формирования выходного сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения плотности, термобаллон блока жидкостной температурной компенсации размещен в дополнительно

20 введенной двухсекционной оболочке с герметичной перегородкой между секциями, полость одной секции этой оболочки сообщена с входом, полость другой секции — с выходом проточной камеры измерительно25 ro блока, а герметичная перегородка установлена с возможностью регулирования объемов этих секций одна относительно другой, 1806340

Составитель Е.Шполянский

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Самборская

Редактор

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

Заказ 973 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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