Проточный вибрационный плотномер

 

36059I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.V.1971 (№ 1662408, 26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.XI.1972, Бюллетень . с 36

Дата опубликования описания 161.1973

М. Кл. G 01п 9, 32

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК, 531.756.1:3 (088.8) Авторы изобретения

В. И. Рукавишников, В. И. Младенцев, А. Г. Вуколов и Н. Н. Федосеев

Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

ПРОТОЧНЫЙ ВИБРАЦИОН НЫЛ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относится к приборам для измерения физических характеристик жидкостей, в частности к вибрационным плотномерам.

Известны проточные вибрационные плотномеры, выполненные в виде вибрирующего патрубка, коаксиально закрепленного внутри основного трубопровода на фланцах, имеющих отверстия для свободного протока жидкости между наружными стенками патрубка и внутренними стенками основного трубопровода. О плотности жидкости, протекающей по трубопроводу, судят по резонансной частоте колебаний вибрирующей трубы.

Плотномеры подобного типа имеют хорошую переходную характеристику, так как жидкость в патрубке меняется одновременно с основным потоком, высокую чувствительность благодаря большому отношению массы жидкости к массе самого патрубка, но вследствие того, что чувствительный элемент датчика — патрубок — колеблется в измеряемой жидкости, имеющей определенную плотность и вязкость, вносятся потери в колебательную систему, снижается ее добротность, уменьшается крутизна резонансной характеристики и, следовательно, понижается точность измерения плотности жидкости.

С целью повышения точности измерения и упрощения конструкции предлагается проточный вибрационный плотномер выполнить в виде вибрирующей трубы, укрепленной вертикально в размещенной по оси основного потока камере, полость которой сообщена с областью минимального давления эжектора, включенного в основной поток ниже входа вибрирующей трубы.

На чертеже схематически изображен предлагаемый проточный впбрационный плотно10 мер в разрезе.

Плотномер содержит корпус 1 с расположенной внутри него камерой 2. B нижней части корпуса встроен эжектор 8. Камера 2 закреплена в корпусе на опорах 4 в виде ребер, 15 установленных вдоль оси корпуса. Внутри камеры укреплена тонкостенная труба 5, внутренняя полость которой сообщается с одной сгороны с проходным сечением корпуса, а с другой стороны — с внутренней полостью ка20 меры. По обе стороны трубы 5 размещены вибратор б и виброизмеритель 7 в виде электромагнитов, укрепленных а стенках камеры.

Между трубой н электромагнитами предусмотрен небольшой зазор. Нижняя часть камеры

23 имеет форму сужающейся трубы и входит р зону наименьшего сечения эжектора 8.

Вибратор б и виброизмеритель 7 соединены с усилителем 8 и образуют колебательную систему, частота колебаний которой является

3Q выходным сигналом, пропорциональным плот360591

Предмет изобретения

Составитель T. Родителева

Техред Л, Богданова Корректоры: Н. Прокуратова и И. Божко

Редактор И. Грузова

Заказ 4344/14 Изд. № 1843 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ности жидкости. Выход усилителя соединяется с вторичной аппаратурой (на чертеже не показана). Поток жидкости на входе в плотномер разделяется на два канала. Основной поток обтекает камеру 2 снаружи и, проходя эжектор 8, выходит далее в трубопровод, а часть потока входит в трубу 5 и пройдя по ней, попадает в камеру. Выход камеры соединен с зоной минимального давления эжектора, поэтому он непрерывно отсасывает из нее жидкость. Производительность эжектора при рабочем режиме выбирается большей расхода через трубу 5, в связи с этим уровень жидкости в камере никогда не поднимается выше выходного отверстия трубы.

Полость камеры, лежащая выше выходного отверстия трубы, всегда заполнена парами измеряемой жидкости, т. е. парогазовой средой, плотность которой в десятки раз ниже плотности жидкости.

При прохождении жидкости па выходе усилителя появляется сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна плотности жидкости в вибрирующей трубе, так как электромеханическая колебательная система вибратор, труба, виброизмеритель — включена в цепь положительной обратной связи усилителя. Частота колебаний в такой системе определяется резонансными свойствами звена положительной обратной связи, т. е. жесткостью и массой трубы. Масса трубы состоит

5 из двух основных составляющих: массы материала трубы и массы жидкости, заключенной в трубе. Перепад давлений между внутренней и наружной поверхностями трубы невелик, поэтому толщина стенок трубы и ее масса

10 мини мальны.

Следовательно, основную долю в общей массе имеет масса жидкости. Этот факт и то, что труба колеблется в парогазовой среде, практически не создающей сопротивления, 15 обеспечивают предлагаемому плотномеру высокую чувствительность и точность.

20 Проточный вибрационный плотномер, содержащий корпус и виброизмеритель, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, труба укреплена вертикально в размещенной по оси основного потока камере, 25 нижний суженный конец которой расположен в нижней части корпуса, выполненной в виде эжектор а.