Устройство для измерения плотности жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,>763743

Союз Советских

Социалистических

Республик ф

/ с.г

Ъ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено13.03.78 (21) 2588688/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень №34

Дата опубликования описания 180980 (Я)М. Кл.з

G 01 N 9/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 532.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

M.È.ÀëåéHèêoâ, В.A.Koëüöos, В.И.Лупарев и В.A.×åðíèêos

Грозненское научно-производственное объединение

"Пневмоавтоматика" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для измерения физико-химических параметров жидких сред, в частности плотности, и может быть использовано в медицинской, микробиологической, пищевой и химической промышленности.

Известно устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две пьеэометрических трубки, погруженные в измеряемую среду на различную глубину, причем трубка с большей глубиной погружения снабжена термочувствительным пневматическим дроссепем, линию подачи воздуха (инертного газа), изме15 рительную схему, в виде пневматического дроссельного моста, в диагональ которого включен дифманометр (11 .

К недостаткам этого устройства относятся необходимость стабилизации питания пневмомоста во избежание погрешности измерительной схемы, влияние окружающей температуры на показания измерительной схемы, нелиней- 25 ная характеристика термочувствительного дросселя, вызывающая также погрешность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения плотности жидкости, содержащее сосуд с эталонной средой, сосуд с исследуемой средой, четыре пьеэометрические трубки, подключенные к дифманометру и блок питания воздухом P) .

Ф

К недостаткам этого устройства относится значительная погрешность измерения в узком диапазоне измеряемых плотностей эа счет влияния даже незначительных колебаний уровня жид.кости в сосудах.

При экспериментальной проверке устройства было зарегистрировано изменение уровня в сосуде чувствительного элемента на 2-3 мм от заданного при измерении в узком диапазоне плотности (p-- 1,04

*0,04 г/смэ),что соответствует перепаду давления на дифманометре

40 мм вод.ст. При этих условиях погрешность измерения составляет около 8Ъ от диапазона измерения.

Целью изобретения является повышение ° точности измерения.

Цель достигается тем, что устройство снабжено нплюсовым" и "минусовым" дроссельными сумматорами, причем входы "плюсового" сумматора

763743 подключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глу бине,.и трубке,,погруженной в эталонной среде на меньшую глубину, а остальные две трубки соединены со входом "минусового" дроссельного сумматора, а выходы сумматоров подключены к дифманометру.

Это позволило реализовать следующую математическую зависимость, которая показывает, что изменение уровня не влияет на показания устройства измерения плотности: р 3 6 4+

А 2 2

На чертеже представлена схема предложенного устройотва для измерения плотности жидкости.

В сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой жидкостью помещены сосуд 2 компенсатора, пьеэотрубка 3 чувствительного элемента и балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента.

В сосуд 2 компенсатора с эталонной жидкостью, в свою очередь погружены .пьезотрубка 8 компенсатора и балласт ная пьезотрубка 6 компенсатора. Пьезотрубки 3,5 чувствительного элемента и компенсатора и балластные пьезотрубки 4,6 чувствительного элемента и компенсатора эапитаны от блока 7 подготовки воздуха (инертного газа).

Пьеэотрубка 3 чувствительного элемента и балластная пьеэотрубка 6 компенсатора соединены со входами "плюсового" дроссельного сумматора 8,.а пьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 4 Чувствительного элемента — со входами "минусового" дроссельного сумматора 9. Выходы сумматоров 8,9 подключены к дифманометру 10, причем сопротивления всех дросселей сумматоров равны.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух с блока 7 подготовки поступает в пьезотрубки 3-6, в которых, соответственно, создаются давления Р>, Р4, Р и Р6. На выходе

"плюсового" дроссельного сумматора

Рэ Р6

8 создается давление :Р =

8 а на выходе "минусового" дроссельного сумматора - давление р = 4 5.

Р+P

Давление на дифманометре, пропорциональное плотности измеряемой жидкоа ти, ф О 4 5 . р2 2 (1)

При равенстве плотности измеряемой и эталонной жидкостей давление на дифманометре равно нулю.

При увеличении плотности измеряе- мой жидкости увеличивается сопротив ление гидростатических столбов измеряемой жидкости, воспринимаемое трубками 3 и 4, что ведет к увеличению давления РЗ и появлению давления на дифманометре, пропорционального изменению плотности.

При постоянной плотности измеряемой жидкости и повышения ее температуры одновременно повышается температура эталонной жидкости. Умень10 шение при этом давления Р8 компенсируется уменьшением на такую же величину давления Р и показания дифманометра остаются постоянными.

При постоянной плотности измеряемой жидкости и при изменении уровня в сосуде с эталонной жидкостью, или в сосуде с измеряемой жидкостью, или одновременно в обоих сосудах показания плотномера не будут изменяться вследствие равного увеличения

20 или уменьшения давлений Р8 и . ф (Рэ- 6Р) Р6 (Р4 — +) +5

4 2 2

3S проведем некоторые преобразования:

2РА Р +-6Р+РЬ Р4+ 5 гР„ = IP Р)-(Г Р ), 40

6 4 5

Р

* 2

I р = РА, т.е показания дифманометра

45 не меняются при изменении уровня в сосудах.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрические трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие †. в компенсационный сосуд с эталонной средой, и подключенные к дифманометру, блок питания воздухом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено "плюсовым" и "минусовым" дроссельными сумматорами, причем входы "плюсового" сумматора подключены к трубке, располоЖенной в исследуемой среде на большей глубине>и трубке, погруженной в эталонной среде на мейьшую глубину, а осталь55

Предположим, что уровень в сосуде с измеряемой жидкостью увеличился или уменьшился на величину л И . Это 5 будет соответствовать увеличению или уменьшению величины давлений, снимаемых с пьезотрубок. 3 и 4, и эти давления соответственно равны: е

P>- P> + ьР и Р = Р + А P. Подста.— вим эти значения в исходную формулу (1) и получим:

763743

Составитель Л.Свешникова то Е.Папп

Редактор Т.Орловская Техред T.ÌàTÎ÷êà Коррек р

Заказ 6271/36 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР п о делам изобретений и открытий .4 5

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/

Филиал ППП" Патент", г.ужгород,ул. Проектная, ные две трубки соединены со входом

"минусового" дроссельного сумматора, а выходы сумматоров подключены к дифманометру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

9 334422110066, кл. G 01 и 9/26, 1970.

2.Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности, М., 1975, с. 147 (прототип)..