Пьезометрический плотномер дифференциального типа

Пьезометрический плотномер дифференциального типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

9Мбнткт -тех:

О Л И С А Н И Е (1)665246

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсййх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.12.70 (21) 1528718/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з б 01N 9/00

G 01N 9/28

Государственный комитет по делам изобретений (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 532.137 (088.8) н открытий (45) Дата опубликования описания 30.05,79 (72) Авторы изобретения

А. В. Овчинников и В. В. Жеребцов (71) Заявитель (54) ПЪЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ТИПА

Изобретенйе относится к области измере- ния плотности.

Известен пьезометрический плотномер, включающий в себя измерительную и компенсационные трубки, опущенные в измеряемую и эталонную жидкости, и дифманометр. Этот плотномер может быть применен для измерения плотности одной жидкости (1).

Наиболее близким по технической сущ- lo ности является дифференциальный пьезо.метрический плотномер, включающий в се.бя измерительную и компенсационныетрубки, компенсационный сосуд с эталонной жидкостью, дифманометр, распределитель 15 воздуха, Этот плотномер не предназначен для измерения разности переменных плотностей двух жидкостей, так как для измерения разности плотностей необходимо заливать в компенсационный сосуд измеряе- 20 мую жидкость и стабилизировать ее уровень в сосуде, что снижает точность измерения (21.

Целью изобретения является повышение точности измерений разности переменных плотностей двух жидкостей.

Цель достигается тем, что в компенсационный сосуд введена дополнительная компенсационная пьезотрубка, а измерительные и компенсационные пьезотрубки соеди- 30 нены соответственно с герметичными сосудами с одинаковыми площадями поперечных сечений и частично заполненными вязкой жидкостью, причем сосуды, соединенные с измерительной и компенсационной пьезотрубками, опущенными в контролируемые среды, попарно сообщаются, а дифманометр включен между дополнительными пьезотрубками, опущенными в сосуды, которые подключены к измерительной и компенсационной пьезотрубкам, погруженным в одну из контролируемых сред.

На чертеже представлен общий вид плогномера.

Плотномер состоит из четырех пьезометрических трубок 1 — 4, опущенных в сосуды с исследуемой средой 5 и 6, пневмогидравлического преобразователя 7, состоящего из двух пар одинаковых сообщающихся герметичных сосудов 8 — 11 с одинаковыми площадями поперечных сечений и наполовину своих объемов заполненных малоиспаряющейся жидкостью, например трансформаторным маслом. В сосуды 9 и 10 опущены дополнительные пьезометр ические трубки 12 и 13, которые подключены к дифманометру 14 и воздухоподготовительному устройству 15. Верхние части сосудов

8 и 10 соединяются с пьезометрическими трубками 2 и 1.

665246

Плотномер работает следующим образом.

Дифференциальный манометр измеряет перепад давлений воздуха в дополнительных пьезометрических трубках 12 и 13, равный

ЬР =- Р, — P (н/м ). (1)

Давление воздуха в каждой из них складывается из давления воздуха в верхней 10 части соответствующего сосуда и гидростатического давления масла в месте выхода воздуха из дополнительной пьезометричсской трубки. (2) 15 (3) Ра — Р + Р1 б Ра+ з

Р;=Р;, — (P,) (4) 2 02+

40 где Р;", и Ро, — начальные гидростатические давления масла в местах выхода воздуха из пьезометрических 45 трубок 12 и 13;

Р,— Р4 — давления воздуха в верхних частях сосудов

8 — 11.

Давление воздуха в верхней части каж- 50 дого из сосудов равно сумме гидростатических давлений жидкости в месте выхода воздуха из пьезометрических трубок 1 — 4 и давления воздуха под жидкостью

Р,=ghр,+- (6) 55

Ра — ФаР + Po (7)

Рз — ФаРа + Роа (8)

Р, = gh,î, + 2Р„ (9) 60 где hz — h4 — глубина погружения трубок

1 — 4; где Р, и P, — давление воздуха в верхних частях сосудов 8 и 11; Р;", P" — гидростатические давления масла в местах выхода воздуха из дополнительных пьезометрических трубок в сосудах 9 и 10. Гидростатическое давление масла в месте выхода воздуха из дополнительной пьезометри- 25 ческой трубки равно разности (для сосуда

9) или сумме (для сосуда 10) постоянного начального гидростатического давления, зависящего от глубины погружения трубки в масло и определяемого в момент налива масла, когда уровни в сообщающихся сосудах одинаковы, и переменного гидростатпческого давления, равного половине разности давлений воздуха в верхних частях соответствующих сообщающихся сосудов: З5

pi и рз — величины плотностей жидкостей;

Р01 и Роз — давление воздуха над жидкостями.

Подставляем выражения 4 — 9 в формулы (2) и (3) получим:

Р == Рй + — gh,о, + —,Рм+ — gh, (10)

1 1 1 б — (ц + — Фаз + — Раа+

2 2

1 1

+ — gh,p, + — Є.

Так как начальные гидростатические давления в местах выхода воздуха из дополнительных пьезометрических трубок равны между собой Р, = Р;",, и базы hz — йз ——

h4 Ьз — hp одинаковы, то получим

ЬР: P, — P< — — — gh,Лр.

2 (12) Показания плотномера не зависят от глубин погружения пьезометрических трубок и от величины давления воздуха над жидкостямии.

Плотномер обладает погрешностью, не превышающей 4o/o от диапазона измерения разности плотностей от 0 до 0,04 ° . 10з,г(мз

Формула изобретения

Пьезометрический плотномер дифференциального типа, содержащий датчик с измерительной и компенсационной пьезотрубками, компенсационный сосуд с измерительной пьезотрубкой, воздухоподготовительное устройство и дифманометр, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений разности переменных плотностей двух жидкостей, в компенсационный сосуд введена дополнительная компенсационная пьезотрубка, измерительные и компенсационные пьезотрубки соединены соответственно с герметичными сосудами с одинаковыми площадями поперечных сечений и частично заполненными вязкой жидкостью, причем сосуды, соединенные с измерительной и компенсационной пьезотрубками, опущенными в контролируемые среды, попарно сообщающиеся, а дифманометр включен между дополнительными пьезотрубками, опущенными в сосуды, которые подключены к измерительной и компенсационной пьезотрубкам, погруженным в одну из контролируемых сред.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глыбин И. П. Автоматические плотно- меры, Киев, «Техника», 1965, с. 70.

2. Там же, с. 70 — 71

665246

Составитель Л. Свешникова

Техред А. Камышникова

Корректор О. Гюрина

Редактор Е. Дайн

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 842/9 Изд. № 328 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5