Устройство для измерения плотности жидкости

Устройство для измерения плотности жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

„.SU„„, 3r5g G 03 М 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (23) 3403637Л8-25 (22) 03, 03.82 (4б) 30 07.83. Бал. 0 28 (72) В,И.Лупарев, А.С.Бродский, Э.А.Интезарян и В.В.Строгов (73) Грозненское научно-производственное обьединение "Промавтоматика" (53) 542.3(088.8) (56) 1. Глыбин И,П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой.промыаленности. И., 3975, с. 86, 87.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 763743, кл. G 03 И 9/2Ь, 1974 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее четы ре пьезометрические трубки, две. из . которых погружены яа различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок питания.воздухом и дроссельный сумматор, отли чаю щееся тем,что, с целью повьпзения точности иэмерения, оно дополнительно снабжено элементом сравнения, выполненным с двумя - первыми и вторыми плюсовыми и минусовыми камерами, задатчиком и повторителем, причем дроссельный сумматор содержит постоянный и переменный дроссели и пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на бопьаей глубине, соединена с первой плюсовой камерой, пьезотрубка, расположенная на меныаей глубине, - c . первой минусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталонной среде на большей глубине, соединена с второй минусовой камерой, а пьезотрубка,.расположенная на меньаей глубине, - c второй плосовой камерой .задатчик подключен к входу дроссельного сумматора.со стороны постоянно. го дросселя, а выход элемента сравнения соединен-с входом дроссельного, сумматора со стороны переменного дросселя и повторителем.

1 103

Изобретение относится к устрой ствам 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 пьезометрические трубки, погру- . женные в измеряемую среду.на различ" ную глубину, блок питания, усилитель-. сумматор, повторитель, вторичный1прибор, начальные условия устанавливаются задатчиком и повторителем со сдвигом (1).

Основной недостаток этого устрой ства - отсутствие термокомпенсации, что приводит к неточностям измерения при изменении температуры измеряемой среды. Кроме того, отсутствие ком"пенсации баластного давления приво" дит к полезно используемым 2-3Ъ шкалы.

Наиболее близким к предлагаемому является. 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, блок питания воздухом и дроссельный суммаъор12), Недостатком этого устройства яв.ляется невысокая точность измеренийкоторая обусловлена применением для суммирования пневмосигналов дроссельных сумматоров. Точность реализации операции на них составляет 2-33.

Кроме того, при таком суммирова1 нии выходной сигнал равен — суммы

15 жидкостью, сосуд 2 компенсатора, 25 пьезотоубку 3 чувствительного эле30

55 входных сигналов, это снижает чувствительность устройства и, как следствие, понижает точность.

Цель изобретения - повышение точности измерения плотности жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измеоения плотности жидкости, содеожащее четыое пьезометоические трубки, две из которых погоужены на оазличную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок пита" ния воздухом и дроссельный сумматор, дополнительно снабжено элементом сравнения, выполненным с двумя - первыми и вторыми плюсовыми и минусоBblMH камерами, задатчиком и повторителем, причем дроссельный сумматор .

2363

2 содержит постоянный и переменный дроссели, а пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на большей глубине, соединена с первой плюсовой камерой, пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине, - с первой минусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталонной среде на большей глубине, соединена с второй минусовой камерой, а пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине - с второй плюсовой камерой, задатчик подключен к входу дроссельного сумматора со стороны постоянного дросселя, а выход элемента сравнения соединен с входом дроссельного сумматора со стороны переменного дросселя и повторителем, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для измерения плотности

Устройство. содержит сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой мента, балластную пьезотрубку 4 чувствительного элемента, пьезотруб- ку 5 компенсатора, балластную пьезотрубку 6 компенсатора, блок 7 подготовки воздуха, элемент 8 сравнения, задатчик 9 и дроссельный сумматор 10.

В сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой жидкостью помещены сосуд 2 компенсатора, пьезотрубка 3 чувствительного элемента и балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента, В сосуд 2 компенсатора с эталонной жидкостью в свою очередь погружены пьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 6 компенсатора. Пьезотрубки 3 и 5 чувствительного элемента и компенсатора, балластные пьезотрубки 4 и 6 чувствительного элемента и компенсатора запитайы от блока 7 подготовки воздуха °

Элемент 8 с р9внени я с зад атчи ком

9 и дроссельным сумматором 10 .представляют собой усилитель-сумматор.

Пьезотрубка 3 чувствительного элемента соединена с первой плюсовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента - с первой минусовой камерой элемента 8 сравнения. Пьезотрубка 5 компенсатора соединена с второй минусовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 6

3 1032363 4 компенсатора - с второй плюсовой пьезотрубках, является входным давлекамерой элемента 8 сравнения. нием Р8, Выход, элемента 8 сравнения соединен через повторитель 1l с вторич- е Вьи ным прибором 12. Подставим в уравнение {1) значеУстройство работает следующим об- ния входящих в него величин из -уравразом, нений (2) и (3) Р + „ -Р --О (4)

Из уравнения (4) найдем, что

«=(" т)(Р6 Р« "ь У Р или

Р

Р 1 фР«Р4) (Р«Pg))+P().(6)

Этот -: сигнал давления усиливаСжатый воздух с блока 7 подготовки воздуха. поступает в пьезотрубки

3, 4, 5, 6, в которых соответственно создаются давления РЗ ° Р4 Р5- и Рб °

Задатчиком 9 устанавливается давление Р, равное 0,2 кгс/см . й

Составитель Е.Карманова

Редактор С.Пекарь Техред И.Гайду Корректор Л. Бокшан

»»»» Ф

Заказ 5393/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений-и открытий.

113035, Иосква, М-35, Рауаская наб., д. 4/5

Ю » ЮЮЮ Ю

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Уравнение равновесия элемента 8 сравнения . ° 4

Р,„-Ре+Р -Р +Р -Р =оi (<) где Р - давление в камере Ж, равное

Р ;

P8 - давление в камере Е, равное . P41

Р, - давление в камере Д, равное

6 25

Р - давление в камере Г, равное

Рд;

Р - давление в камере 8, равное выходному давлению с дроссельного с>мматора 10;

Р " давление в камере 6 на выЮ ходе элемента, равное давлению Р, Давление в камере Ж зависит от

35 давления Р> на выходе задатчика 9 и проводимости переменного и постоян" ного дросселей сумматора 10

Р» 0+Мьых ж + 4О . где с - проводимость постоянного дросселя;

Р - проводимость переменного дросселя.

Алгебраическая сумма давлений Р, 45

P+, +, Ру, зависящая от давлений на ется повторителем 11 и поступает на вторичный прибор 12.

При равенстве плотностей измеряемой жидкости в компенсаторе

РЬ Р "РБ Р тогда из равенства 5 следует, что

ВЫх О т.е. на.выходе повторителя давление равно 0,2 кгс/см -,пневматический "0"., При увеличении плотности разница Ра -Р4 будет увеличиваться и Р Р4 Pg-Pg > тогда по равенству (5)

Р1 ь Х =(+ И.(Ъ-Р+ -(Рб-Р Н О, причем разница в квадратных скобках будет больше нуля и выходное давление будет больше Р,.

Выходное давление Р „„ пропорцио- нально плотности, Преимуществами предлагаемого устройства являются термокомпенсация и компенсация балластного давления.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повышается точность измерения и появляется возможность более точного управления процессами, где плотность является наиболее существенным параметром.