Устройство для измерения объема жидкости

 

а г..л ь вй l .:ъ < ьQ" т "% H ". ччс . 69те бявлн отенй 14:зд

ОП ИСАНИЕ 1вэ1тое

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сова Соввтских

Социалистимвсних

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28.06.76 (21) 2396328718-1 с присоединением заявки № (51) М. Кл, C 01 F 17/00

Государственный комитет

Сонета Инннатроа СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78,- Бюллетень М 5 (53) УДК 681.121.542, .3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 24.01.78. Б, К. Брюханов, Б. К. Григоровский и В. Н. Ерицев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский политехнический институт им, В, В, Куйбышева (71) Зая витель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения объема жидкости, находящейся в закрытой йти открытой емкости, имеющей непостоянную по высоте величину поперечного сечения (например, сферическом резервуаре, цилиндрическом резервуаре с горизонтальным расположением оси, цистерне и т,п.).

Известны устройства, служашие для изме 0 рения объема жидкости в емкостях, принцип действия которых основан на использовании различия сжимаемости жидкости и газа, эа» полняюшего свободную от жидкости часть емкости (1) . 15

Однако эти устройства имеют нелинейную шкалу преобразователя и, как следствие это-. го, у них резка .возрастает погрешность измеренця с уменьшением измеряемого объема жидкости; Кроме того, на результат иэмере- .20 ния влияют нестабильность и нелинейность характеристики мембраны, возбуждающей пульсации давления.

Известны. устройства аналогичного назначения, содержащие эталонный сосуд, отделен- 25

2 ный от контролируемого сосуда упругой мембраной, подключенной к электрическому приво» ду два датчика давления; один из которых

У

I установлен в эталонном, а второй-в контроли руемом сосудах, акустический фильтр, вторичный лзмерительный прибор, а также узел сравнения, подключенный к усилителю, .выход которого соединен с электромеханическим приводом мембраны, при этом вход узла сравм нения подключен к датчику давления, .устанпвленному в контролируемом сосуде, а выход датчика давления, установленного в эталон-. ном сосуде, подключен к вторичному прибору (2 j 4

Однако эти устройства имеют узкий диапа-.зон применения, так как не позволяют с достаточной точностью измерять объем жидкос ти в открытых емкостях.:, Белью изобретения является устранение укаэанных недостатков., Эта цель достигается тем, что устройся во снабжено дополнительным мерным сосудом, присоединенным к эталонному сосуду со стороны упругой мембраны и сообщенным в нижней части с контролируемой емкостью, 591704

Предпагаемое устройство расширяет диапазон измерения и дает возможность измерения объема жидкости в открытых сосудах. Устройство может быть использовано в нефтехимии для измерения объема жидкости в сосудах, имеющих шарообразную или цилиндрическую форму с горизонтальным разложением, оси, 40

2 А

2 АЧ

3 причем второй датчик давления размещен в допопиительном мерном сосуде, верхняя часть которого сообщена с верхней частью контролируемой емкости дополнительным акустическим фильтром нижних частот, а также тем, 5 что высота дополнительного мерного сосуда равна высоте контролируемой емкости, в отношение плошадей сечений их любой горизонтальной плоскостью постоянно.

На чертеже представлена схема описывае- 10 мого устройства.

Устройство содержит частично заполнен ную жидкостью контролируемую емкость 1, полный объем которой 7 известен, эталонный сосуд 2 известного объема V ограниченный снизу упругой мембраной 3 с приводом 4, установленный вэтвлонном,сосуде 2 датчик давления 5, схему 6 стабилизации. пульсаций давления, акустический фильтр 7 нижних частот, открытый снизу мерный сосуд 8, усте20 новленный в нем датчик давления 9 и акустический фильтр 10 нижних частот.

Устройство работает следующим образом.

Колебания мембраны 3 задаются ее приводом

4, подключенным к выходу схемы 6, вход которой подключен к датчику давления 9.

В результате колебаний мембраны 3 в эталонном сосуде 2 и мерном сосуде 8 создаются равные возмущения по объему, sans. З0 юшнеся причиной пульсапий мввления с амплитудой 6,Р в сосуде 8 и hP> в сосуде 2. При этом совокупность мембраны 3 с приводом

4, датчика давления 9 и схемы 6 стабилизации является стабилизатором величины пульсаций давления hP< в мерном сосуде 8, Из известных законоф газового состояния можно получить следующее соотношение:

Это условие является необходимым и дбстаточным для того, чтобы отношение объемов мерного сосуда 8 и контролируемой

1 емкости 1, отсекаемых любой горизонтальной плоскостью, было постоянным и равным

М

Для выравнивания статических павле» ний в мерном и эталонном сосудах и контролируемой емкости применены акустические фильтры 7 и 10 нижних частот. Благодаря применению фильтра 10 открытый снизу мерный сосуд 8 и контролируемая. емкость

1 представляют собой сообщающиеся сосуды, и жидкость имеет один и тот же уровень

Следовательно,- объем газа 7< в контропа1 руемой емкости 1 Чг „ Чг, из этш о

Qgь,к 2ЧГ. K,2ÌЧг °

Объем жидкости Ч„в контролируемой ем кости 1 определяется из следующего соотнвшения: где 4 - известный полный объем коитро лируемой емкости 1.

Окончательно Væ. =Vi- кЦЬм„. э где К = И = Co st

1 ккИ где Ч - объем газа в.мерном сосуде 8.

Выходной сигнал ЦЬььк снимается с датчика давления 5.

Таким образом, 0 „«К аР2К Ж-У„ Ч„, Ч2 где

1/ - объем газа в мерном сосуде 8, К - чувствительность датчика, давления 5.

Так как в данном устройстве величина вР стабилизируется, т.е. hP< Coast, то =COnst, т е. шкала устройся Р ва линейнв" относительно объема.

Мерный сосуд 8 выполнен таким образом, что отношение плошади - его сечения 7> любой горизонтальной плоскостью к плошади сечения -+ той же плоскостью контролируемой емкости 1 постоянно, т.е. F7 =ö, Формула изобретения

1. Устройство для измерения объема жид45 кости, содержащее эталонный сосуд, or ðàíè ченный снизу упругой мембраной с приводом, два датчика. давления, один иэ которых рвэ мешен в эталонном сосуде и подключен к

50 входу измерительной схемы, схему стабили зации уровня пульсапий давления, ко входу которой. присоединен второй датчик давления, а к выходу - привод мембраны, акустический фильтр нижних частот, сообщающий эталонный

55 сосуд с контролируемой емкостью, о т л ич а ю ш и и с s тTеeм, что, с целью расширения диапазона применения-возможности измерения объема жидкости в открытых емкоо тях, оно снабжено дополнительным мерным со

0 . судом, присоединенным к эталонному сосуду ! со стороны упругой мембраны и сообщенным

591704

Составитель Б. Розовская

Редактор В. Фельдман Техред 3. Фанта Корректор Н. Ковалева аказ 577/33 .Тираж S72 Подписное

Ш4ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытяй

113035, Москва, Ж35, Раушская наб„д, 4/5

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

5 в нижней части с контролируемой емкостью, причем второй датчик давлении размещен в допапнительн 1м мерном сосуде, верхняя часть котораго сообщена с верхней частью контролируемой мкости дополнитель акустяче 5 ким фельтром нижних частот.

2i Устройство по п, 1 о т л и ч а юm е е с и тем, что высота допатнятельного мерного сосуда равна высоте контролируемой î емкости, а отношение плошадей сечений ях любой горизонтальной плоскостью постоянно.

Источники информапии, принять|е во внимание при экспертизе:

1. Патент США И 2691304, кл. 73-290, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

34 432344, кл, G 01 Р 17/00, 1975,