Устройство для измерения плотности жидких сред

Устройство для измерения плотности жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскнк

Социалистических

Республик 651231

1

1 (51) М. Кл, (61) Дополнительное к авт, свил-ey— (22) Заявлено 04.10.76 (21) 2409367/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано05.03.79Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 08.03.79

G 01 И 9/26

Гбеударстеенньй ееипет

СССР

as делам юобретеей

s открытий (53) УДК 532.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Кулик, E. П. Пистун и Т. С. Подольский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ П, :ОТНОСТИ

ЖИДКИХ CPElI

Изобретение относится к контрольноизмерительным устройствам для измерения плотности жидких сред. Оно может применяться в качестве анализатора состава жидких сред в системах автоматического регулирования и оперативного контроля технологическими процессами в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен поплавковый плотномер для измерения плотности однородных жидкостей. Принцип его действия закспочается в определении глубины погружения поплавка постоянного веса вконтро нруемую среду 1Ц.

При измерении плотности растворов полимеров, обладающих высокой адгезией, из-за невозм ожности поддерживать вес поплавка постоянным, значительно снижается точность измерения.

Известен также пневмометрический плотномер с проточным цатчиком типа

КМ. Принцип его цействия основан на измерении перепада давлений, созцаваемом в пневмометрическнх трубках, noz.ðóæåíHûõ в контролируемую и эталонную жидкости Я.

Известное устройство не применимо цля измерения плотности растворов ло5 лимеров непосредственно 8 технологическом процессе. Это связано с невосьможностью сброса прокачиваемого воздуха в атмосферу или в емкость с постоянным давлением.

10 Наиболее близким по технической .сушности является устройство для и:.ьмерения плотности газов и жидкостей.

Оно состоит из измерительного пневматического (гидравлического) моста, 15 задатчика постоянного расхода и регистрирующего прибора. Измерительный мост состоит из турбулентных пневматических (гидравлическпх) сопротивлений (дроссепей),диаметры которых в протя воположных плечах моста равны, а в смежных - различны по величине. Регистрирующий прибор подключен к диагонали моста (3) .

651231

5S

Принцип его действия заключается в измерении перепада давления в диагонали моста, вызванного изменением пневматического (гидравлического) сопротивле ния дросселей при изменении плотности контролируемой среды.

Иедостатком устройства является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная неполной компенсацией влияния вязкости на результат измерения при протекании газов или жидкостей по цилиндрическим каналам, соединяющим турбулентные цроссели.

Кроме того, известное устройство имеет невысокую чувствительность при измерении плотности двухкомпонентных смесей, компоненты которых незначительно отличаются друг от друга по плотности. то выражается в.том, что при изменении плотности одного из компонентов от минимального до максималь» ного значения выходной сигнал, соответствующий этому изменению, находится на фоне сигнала, соответствующего плотности пругого компонента. Поэтому при измерении концентрации одного из компонентов по плотности их смеси обычно используется небольшой диапазон измерения (перемещение стрелки регистрирующего прибора) .

Цель предлагаемого изобретения— повышение точности и чувствительности измерений.

Она достигается тем, что гидравлический мост выполнен в виде проточной полости, разделенной двумя горизонтальными перегородками на три части, причЕм средняя часть полости разделена на две равные камеры, имеющие вход-ное и выхоцное отверстия разных циаметров, при этом диаметр входного отверс тия перв ой к ам еры равен ци ам е тру выходного отверстия второй камеры, а диаметр входного отверстия второй камеры равен диаметру выходного отверстия первой камеры, обе камеры подсоединены к дифманометру, а между первой камерой и цифманометром установлен блок компенсации балластного давления.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство состоит иэ эадатчика 1 постоянного расхода, гидравлического измерительного моста

2, дифманометрического преобразователя 3, регистрирующего прибора 4, Гидравлический измерительный мост 2

30 представляет собой прямоугольную пплость 5, разделенную перегороцками

6 и 7 на три части. Обе перегороцки имеют отверстия 8 и 9 малого диаметра и отверстия 10 и 11 большого диаметра. Срецняя часть полости разцеляется дополнительной перегородкой 12, размещенной перпенцикулярно к перегородкам 6 и 7, на плюсовую и мипусовую межцроссельные камеры 13 и 14. Отверстия 8 и 9 малого циаметра и отверстия 10 и 11 большого циаметра являются турбулентными цросселями и образуют измерительный мост, причем циаметры дросселей в противоположных плечах моста равны, а в смежных.— различны по величине. В импульсную линию, соециняюшую плюсовую междроссельную камеру 14 гицравлическ го моста и минусовую камеру дифманометрического преобразователя 3, включен вентиль 15. B импульсную линию, соециняюшую плюсовую межцроссельную камеру 13 с плюсовой камерой цифманометрического преобразователя 3, включен вентиль 16 и блок 17 компенсации балластного цавления. Блок 17 выполнен в вице разделительного сосуда с разделяющим элементом — сильфоном

18, поцжимной пружиной 19 и поцстрочным винтом 20. Полости сосуда сообщены межцу :обой, на линии связи имеется вентиль 2 1. Пл.осовая и минусовая камеры цифманометрического преобразователя 3 также связаны межцу собой, на линии связи расположен усрецнительный вентиль 22.

Контролируемый раствор при помощи зацатчика 1 постоянного расхода непрерывно прокачивается через прямоугольную полость 5. Исследуемая среца проходит через отверстия 8 и 10 малого и большого циаметра, заполняет плюсовую и минусову1о межцроссельные камеры 13 и 14, и через отверстия

9 и 11 малого и большого диаметра попацает в линию сброса. Отверстия

8, 9, 10 и 11 являются турбулентными и образуют гидравлический измерительный мост с размещением в смежных плечах дросселей разцого, а в противоположных - цросселей одинакового диаметра. Перепад цавления между плюсовой и минусовой межцроссельными камерами 13 и 14 связано плотностью контролируемой среды оцпозяачнг и зависимостью. В том случае, когда исслецуемая среца является цвухкомпонент651231 ной смесью, ее плотность функциональгп связана с сопержанием (когщентрацией) одного иэ компонентов в смеси при постоянном количестве другого компонента. При этом плотность смеси буцет меняться от некоторого минимального до некоторого максимального значения.

Минимальное значение перепапа давлений в междроссельных камерах 13 и

14 определяется параметрами гидравлического моста, плотностью основного компонента. г

При прокачивании через полость 5 оцного иэ компонентов (растворителя) в междроссельиых камерах 13 и 14 возникают давления, разность которых пропорциональна плотности этого компонента. Эта разность давлений воспринимается цифманометрическим преобразователем 3. При этом павление в межцроссельной камере 13 больше давления в междроссельной камере 14. При помощи блока 17 компенсации балластного цавления, посрецством сильфона 18, поджимной пружины 19 и поцстроечного винта 2 О выравнивается павление в плюсовой и минусовой камерах цифманометрического преобразователя 3. Стрелка регистрирующего прибора 4 при этом аахоцится в начальном (нулевом) положении. С постепенным увеличением содержания другого компонента бупет увеличиваться разность давлений в междроссельных камерах 13 и 14 и, слецовательно, будет расти выходной сигнал дифманометрического преобразователя 3, фиксируемый регистрирующим прибором 4. Ввиду того, что дифманометрический преобразователь 3 настроен на перепац, соответствующий всему циапаэону изменения плотности смеси, при наличии компенсации балластного давления, этому же изменению плотности соответствует максимально возможное перемещение стрелки регистрируюшего прибора. Таким образом, значительно повышается чувствительность измерений по плотности, а значит и по концентрации.

Прецлагаемое устройство обеспечивает устранение влияния на результат измерений вязкостных сил, особенно при работе с высоковязкими жицкими средами, когда практически недостижим гурбулентный режим истечения. Кроме того, повышается чувствительность измерений плотности смесей топуопа и дивинила, изопрена и иэопентана, растворов каучука CKIl в толуоле, растворов каучука СКИ-3 в изопентане и др., т. е. жидких сред, плотность кото рых изменяется в незначительных пределах с изменением состава.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее гидравлический измерительный мост, состоящий иэ турбулентных дросселей и снабженный междроссельными камерами, дифманометрический преобразователь с плюсовой и минусовой камерами, регистрирующий прибор и задатчик постоянного расхо да,отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, гидравлический мост выполнен в виде проточной полости, разделенной цвумя горизонтальными перегоропками на три части, причем срецняя час ть полости разделена на две равные камеры, имеющие входное и выходное отверстия разных диаметров,.при этом диаметр входного отверстия первой камеры равен диаметру выходного отверстия второй камеры, а диаметр входного отверстия второй камеры равен диаметру выходного отверстия первой камеры, обе камеры подсоединены к дифма о нометру, а между первой камерой и диф манометром установлен блок компенсации балластного давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры, Киев, Техника, 1965, с. 13.

2. Глыбин И. П. Автоматические плотномеры, Киев, "Техника, 1965, с. 13-15.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 393641, кл. (3 01 И 9/26, 1973.

651231

Составитель Л. Свешникова

Редактор Б. павлов Техред С. Мигай Корректор А. Кравченко

Заказ 795t40 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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