Устройство для непрерывного измерения плотности жидкости

Устройство для непрерывного измерения плотности жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 550557

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2144268/25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень Ме 10

Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М. Кл.2 б 01N 9/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 532.14(088.8) по делан изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Магдесиев, В. Н. Приленский, Г. И. Котляр

ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в тех отраслях промышленности, где необходимо непрерывное измерение плотности жидких сред, в частности в химической промышленности.

Известно устройство для непрерывного измерения плотности жидкостей, содержащее проточную часть, выполненную в виде двух соединенных трубой цилиндров, в один из которых помещен сосуд с жидкостью эталонной плотности и компенсирующим поплавком, а в другой — измерительный поплавок, омываемый контролируемой жидкостью..Оба поплавка подвешены с помощью гибких связей к горизонтальному равноплечному рычагу, который связан с вертикальным суммирующим рычагом, соединенным с пневмопреобразователем типа сопло-заслонка, а подвижный элемент настройки на диапазон — с сильфоном обратной связи. В верхнем конце суммирующего рычага закреплена пружина настройки условного «О» шкалы. Камера формирования пневматического сигнала преобразователя соединена пневматической линией с сильфоном обратной связи и выходной линией устройства (1).

Сложность рычажной преобразующей схемы, наличие технологических зазоров в опорах, возможность появления сухого трения вызывают дополнительные погрешности при измерении, отрицательно сказываются на стабильности «О» шкалы, усложняют настройку и эксплуатацию прибора. Неравенство объемов поплавков, обусловленное неточностью их изготовления, является источником градуировочной погрешности прибора. Кроме того, устройство обладает большими габаритами и весом, что ограничивает область его применения.

Известно устройство для непрерывного измерения плотности жидкостей, содержащее измерительный поплавок, установленный в корпусе с помощью спиральных трубчатых подвесов и связанный тягой с преобразователем усилия в выходной сигнал. Внутри измерительного поплавка находится жестко связанный с ним пустотелый компенсирующий поплавок. Пространство между измерительным поплавком и корпусом заполнено эталонной жидкостью. Компенсирующий поплавок устраняет влияние на точность измерения различия величин коэффициентов температурно25 го объемного расширения контролируемой и эталонной жидкостей (2).

Наличие спирально-трубчатых подвесов снижает точность и надежность измерения, усложняет конструкцию и эксплуатацию устрой

30 ства.

850557

30

С целью повышения точности и надежности работы устройства, а также упрощения конструкции компеноирующий поплавок связан тягой с заслонкой сопла пневмопреобразователя, выполненного в виде камер формирования пневматических сигналов, соединенных с элементом сравнения сигналов и элементами настройки на диапазон, которые, в свою очередь, соединены с камерами отрицательных обратных связей пневмопреобразователя, причем пространство между компенсирующим и измерительным поплавкам и заполнено эталонной жидкостью, а пространство между измерительным поплавком и корпусом — контролируемой жидкостью.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для непрерывного измерения плотности жидкости состоит из проточной части 1 с входным и выходным штуцерами 2 и

3. В проточную часть помещен сосуд 4 с жидкостью эталонной плотности 5 и компенсирующим поплавком 6. Сосуд с жидкостью эталонной плотности и компенсирующим поплавком связан с помощью тяги 7 и мембранного блока 8 с заслонкой 9 сопла 10. Камеры

11 и 12 формирования выходных сигналов соед инены пневматическими линиями с элементом сравнения 13, а через устройство 14 и 15 умножения на постоянный коэффициент — с камерами 16 и 17 дополнительных отрицательных обратных связей.

Камеры 18 и 19 пневмопреобразователей соединены с источниками 20 и 21 постоянного давления, Линия питан ия устройства соединена с камерами 11 и 12 через постоянные дроссели

22 и 23. Измерительная часть защищена от паров контролируемой жидкости гидрозатвором 24, а эталонная жидкость защищена от испарения гидрозатвором 25.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая жидкость подается в проточную часть 1 через штуцер 2, омывает сосуд 4 с эталонной жидкостью и компенсирующим поплавком и выводится через штуцер

3. При изменении плотности контролируемой жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на сосуд 4. Изменение выталкивающей силы передается через тягу 7 и мембранный блок 8 на заслонку 26 сопла 27, в результате чего изменяется давление в камере

12 формирования сигнала и камере 17 дополнительной отрицательной обратной связи та-, ким образом, что компенсируется изменение выталкивающей силы, пропорциональное изменению плотности.

При колеоаниях температуры контролируемой среды изменяется температура эталонной жидкости и выталкивающая сила, действующая на поплавок 6. Изменение выталкивающей силы с помощью струны 28 передается на заслонку 16 сопла 10, в результате чего давление в камерах 11 и 16 меняется таким образом, что компенсируется температурное изменение выталкивающей силы. Сигналы из камер 11 и 12 подаются в элемент сравнения 13, где вычитаются один из другого.

Выходной сигнал элемента сравнения является выходным сигналом устройства.

Установка условного «О» шкалы осуществляется подачей соответствующего постоянного давлен ия в камеры 18 и 19 от исгочников

20 и 21.

Устройство 14 умножения на постоянный коэффициент служит для настройки диапазона измерения. Настройка контура термокомпенсации осуществляется аналогичным устройством 15. Коэффициенты подбираются таким образом, что выходной сигнал устройства пропорционален плотности контролируемой жидкости при заданной температуре, при этом учитывается разность объемов поплавков, что повышает точность .измерения.

Ориентировочный экономический эффект от внедрения устройства в производстве ртутного электролиза составляет 100 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного измерения плотности жидкости, содержащее измерительный поплавок и помещенный в него компенсирующий поплавок, связанные тягой с преобразователем усилия в выходной сигнал и расположенные в корпусе, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, а также упрощения конструкции, компенсирующий поплавок связан тягой с заслонкой сопла пневмопреобразователя, выполненного в виде камер формирования пневматических сигналов, соединенных с элементом сравнения сигналов и элементами настройки на диапазон, которые, в свою очередь, соединены с камерами отрицательных обратных связей пневмопреобразователя, причем пространство между компенсирующим и измерительным поплавками заполнено эталонной жидкостью, а пространство между измерительным поплавком и корпусом — контролируемой жидкостью.

Источники информации, принятые во вниние при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 201756, М. Кл. G 01N 9/20, G OIN 421 1/03, 25.06.66.

2. Авторское свидетельство №86279, М. Кл, G O1N 9/20, 15.02.49.

850557

Составитель Л. Свешникова

Корректор E. Хмелева

Текред Л. Гладкова

Редактор Т. Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 615/7 Изд № 283 Тира>к 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетений и открытий

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