Устройство для измерения плотности жидкостей

Устройство для измерения плотности жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИ

7952 (61) Дополнительное к авт. сви (22) Заявлено 150279 (21) 2 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.80. Бю

Дата опубликования описа

9/26

Государственный иоиитет

СССР во делам изобретений

s открытий

532.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ä.Êóçíåöoâ, В.A.Õàðèòoíåíêo и А.Д.Деларов (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения и контроля плотности различных жидкостей и реагентов, используемых преимущественно в практике лабораторных медицинских и биохимических исследований, а также может быть использовано в других областях науки и техники, 10 где для измерения требуются малые количества жидкости и высокие точности.

Известны гидростатические плотномеры, содержащие две трубки, погруженные в исследуемую среду (1 1.

Однако измерение этими плотномерами требует большого количества исследуемой среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 20 гидростатический (пьеэометрический) плотномер, который содержит дифманометр, две пьеэометрические трубки, импульсные трубки, дросселирующие устройства и цилиндрические емкости (распределитель воздуха) (21.

Однако для этого плотномера характерны повышенная сложность конструкции и недостаточная надежность работы, чтО обусловлено наличием 30 двух отдельных линий, подводящих воздух к пьезометрическим трубкам, а также необходимость иметь большой объем исследуемой жидкости, достаточный для создания разности глубин, измеряемой плотномером, при которой возможно получение требуемой высокой точности измерений.

Целью изобретения является уменьшение объема исследуемой жидкости при одновременном повышении точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что гидростатические трубки с цилиндрическими емкостями установлены в одной вертикальной плоскости, при этом нижний конец второй гидростатической трубки помещен в цилиндрическую емкость первой трубки, а цилиндрическая емкость второй гидростатической трубки сообщена посредством дополнительной гидростатической трубки с приспособлением для создания разрежения, а также тем, что глубина h, на которую опущены концы гидростатических трубок в цилиндрические емкости, определяется выражением

0,7Н < h c 0,9Н, где Н - высота цилиндрических емкостей

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт медицинской лабораторной техники

787952

На чертеже схематически представлена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ трех гид>ростатических трубок 1, 2 и 3, расположенных в одной вертикальной плоскости и поДключенных через дросселирующий клапан 4 к приспособлению 5 для создания пониженного давления (разрежения) во внутренних полостях устройства. Гидростатические трубки

1 и 2 в верхних частях снабжены цилиндрическими емкостями б и 7, к верхним частям воздушных полостей которых с помощью трубок 8 и 9 подсоединен дифференциальный микроманометр 10. Нижние концы гидростатических трубок 2 и 3 опущены внутрь цилиндрических емкостей б и 7 беэ нарушения их герметичности на глубину h, а нижний конец гидростатической трубки 1 опущен в емкость 11, заполненную исследуемой жидкостью на некоторую глубину, значение которой может быть произвольным. В отличие от этого глубина h, на которую опущены нижние концы гидростатических трубок 2 и 3 внутрь цилиндрических емкостей 6 и 7, должна быть лимитирована в определенных пределах.

Как показывают произведенные расчеты и экспериментальная проверка, наиболее оптимальной является глубина h в пределах (0,7-0,9)Н, в кото-, рых обеспечивается как минимальное влияние сил поверхностного натяжения, так и минимальный объем исследуемой жидкости, необходимый для измерений.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 11 заливается исследуемая жидкость и в нее опускается нижний конец гидростатической трубки 1< после чего с помощью приспособления

5 внутри этой трубки создается пониженное давление !разрежение), под действием которого исследуемая жидкость засасывается внутрь трубки

1 и ее уровень в ней начинает подниматься. Дойдя до среза нижнего конца гидростатической трубки 2, находящегося внутри цилиндрической емкости 7, уровень жидкости будет продолжать подниматься в гидростатической трубке 2, но остановится в емкости 7. Вернее уровень жидкости поднимается несколько выше нижнего среза конца трубки 2, но этот подъем будет незначительным, поскольку будет определяться только упругими свойствами чувствительного элемента дифманометра, площадью S поперечного сечения цилиндрической емкости 7 и объемом ее воздушной полости.

Одновременно при дальнейшем подь» еме уровня жидкости в гидростатической трубке 2 показания дифманометра начнут изменяться под действием об> только в малых объемах исследуемой

40 жидкости, но и в ее тонких слоях (по вертикали), до 3-5 мм.

30 !

ЗО

ЬО

65 раэовавшейся разности давлений в его нижней и верхней полостях, так как нижняя его полость оказывается отсеченной от источника 5 пониженного давления. Дойдя до среза нижнего конца гидростатической трубки 3, находящегося внутри цилиндрической емкости б, уровень жидкости в ней снова остановится, а в гидростатической трубке 3 будет продолжать подниматься. При этом изменение показаний дифманометра также прекратится и дальнейший подъем уровня жидкости в гидростатической трубке 3 уже не будет влиять на показания дифманометра, так как его верхняя полость, подсоединенная к верхней части цилиндрической емкости б, также окажется отсеченной от источника 5 пониженного давления.

Таким образом, показания дифманометра в выбранном масштабе будут соответствовать лишь плотности исследуемой жидкости, поскольку разность, высот установки нижних концов гидростатических трубок 2 и 3

>юнус значение 6Ъ подъема уровня исследуемой жидкости выше среза нижнего конца гидростатической трубки 2 является величиной постоянной и нв будет зависеть ни от глубины погружения нижнего конца гидростатической трубки 1, характеризуемой значением

g< (cM.ôèã.1), в емкость с исследуемой жидкостью, ни от высоты 111 дальнейшего подъема уровня жидкости в гидростатической трубке 3, что является важным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными, так как обеспечивает возможность производить измерения не

Наличие цилиндрических емкостей

6 и 7, площади поперечного сечения которых выбраны значительно большими площади поперечного сечения гидростатических трубок 2 и 3, обеспечивает высокую точность отсечки уровня жидкости в этих емкостях, что обусловлено, в первую очередь, почти полным исключением влияния явлений каппилярности, вызываемых силами поверхностного натяжения, и тем самым эначительно повышает точность измерений.

Наличие регулируемого дроссельного клапана 4 обеспечивает воэможность задания и поддержания оптимальной скорости подъема уровня жидкости в гидростатических трубках, что в свою очередь позволяет исключить погрешность, обусловленную субъективными ошибками оператора эа счет неравномерности скорости подъема уровня исследуемой жидкости, а также при необходимости автоматизировать процесс измерений.

787952

Формула изобретения

Составитель Л. Свешникова

Техред Т.Маточка Корректор Г.Назарова а= 1Редактор D.Ïåòðóøêo

Заказ 10918 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1. Устройство для измерения плотности жидкостей, содержащее емкость с исследуемой жидкостью, две гидро- статические трубки, снабженные в верхних частях цилиндрическими емкостями, приспособление для создания пониженного давления в этих трубках и дифференциальный манометр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема исследуемой жидкости при одновременном повышении точности измерений, гидростатические трубки с цилиндрическими емкостями установлены в одной вертикальной плоскости, при этом нижний конец второй гидростатической трубки помещен в цилиндрическую емкость первой трубки, а цилиндрическая емкость второй гидростатической трубки сообщена посредством дополнительной гидростатической трубки с приспособлением для создания разрежения.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нижние концы гидростатических трубок опущены в цилиндрические емкости на глубину

h,, определяемую выражением

0,7Н c h с 0,9Н, где Н вЂ” высота цилиндрических емкос10 тей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глыбин И.П. Автоматические!

5 плотномеры H концентратомеры B промышленности. М., "Пищевая промышленность", 1975, с. 64.

2. Авторское свидетельство СССР

9458739, кл. С 01 И 9/28, 1973 (прототип).