Пьезометрический плотномер

«i) 828017

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.06.79 (21) 2780750/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 24.07.81 (51) М.Кл G 01 N 9/04

Государственный момитет (53) УДК 532.14 (088.8) по делам изобретений и открытий (54) ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относится к области приборостроения и,может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен плотномер, содер>кащий Icточник питания воздухом, пьезометрическую трубку, помещенный в нее электрод, соединенные с клапаном, и датчик давления в трубке (1).

Недостатком устройства является ограниченная область применения (электропроводные жидкости и расплавы) и низкая точность измерения при работе на липких веществах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пьезометри-. ческий плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмои мпульсов,на основе пневмореле, элемента сравнения и переменного дросселя, а также регистратор (. 2);

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за погрешности от колебаний уровня, давления газа над поверхностью контролируемой жидкости.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что пьезометрический плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмоимпульсов на основе пневмореле, элемента сравнения и переменного дросселя, и ре5 гистратор, снабжен дополнительным элементом сравнения и задатчиками максимального и минимального давлений, причем выходы и один из управляющих входов первого .и второго элементов сравнения

10 соединены между собой, а другие управляющие входы подключены соответственно к задатчикам максимального и ми нимального давлений.

Схема пьезометрического плотномера

15 представлена на чертеже.

Плотномер включает в себя измерительную камеру 1, дроссель 2, пневмореле 3, регистратор 4, элементы сравнения (усилители) 5.и б и задатчпки максимального и

20 минимального давлений 7 и 8.

Плотномер работает следующим образом, В исходном положении схемы сопла в камерах Г пневмореле 8 и элемента сравнения 6 под действием подпоров открыты, сопло в камере Г элемента сравнения 5 закрыто, а полость камеры обратной связи

Б пневмореле 3 соединена с атмосферой.

Сжатый воздух поступает через сопло

З0 пневмореле 3 и переменный дроссель 2 в

828017 получим

Р— Р, = р0Н

Ьт = — " (P., — Р,).

p„S

PQ

ppS(P — > ) Ч 1 откуда

f—

S!P — Р) 25

Лт = р,SH, камеру 1. Давление внутри камеры растет, и контролируемая жидкость вытесняется из псс, увеличивая тем самым воздушный объем камеры. При постоянном расходе газа через драссель 2 давление в камере достигает за анных значений тем быстрее, чем больше плотность жидкости.

После того как давление в камере 1 достигнет заданного значения (максимального), установленного задатчиком 7, сопло в камере Г элемента сравнения 5 откроется и в камере Б пнввмореле 3 установится давление, превышающее давление в камере подпора В. Мембранный блок реле перекрывает сопло камеры Г и открывает сопло в камере 1 сброса в атмосферу. Происходит падение давления в камере 1 через

:переменный дроссель 2 и атмосферное сопло пнезмореле 8. Как только давление в камере 1 стачет меньше зада нного значения (минимального), установленного задатчиком 8, открывается сопло в камере Г элемента сравнения б и через него камера

Б пневмореле 3 сообщается с атмосферой., Пневмореле 3 переключается, и процесс заполнения воздухом камеры 1 перемещения в ней жидкости повторяется.

Таким образом, происходит циклический процесс заполнения m опорожнения измерительной камеры газом с перепадом изменения давления между двумя заданными значениями, пропорциональными плотности.

Информация на регистратор 4 подается в виде импульсов давления с частотой, пропорциональной плотности. Эта частота импульсов не зависит от изменения уровня и давления газа над поверхностью контролируемой жидкссти, так как управление пневмореле через обратную связь ведется по перепаду давлений в измерительной камере.

Связь между плотностью р и частотой следования импульсов f можно вывести пз уравнений динамики наполнения измерительной:камеры. При подаче воздуха в камеру его масса ,изменяется на величину где р„— .плотность газа;

S — сечение камеры;

Н вЂ” величина перемещения жидкости в камере.

Из равенства давления воздуха в камере гидростатическому давлению жидкости в начале и конце ее перемещения в камере

Р = pgh+ Р„, P — — pg(H+-h) -+ P где Р, и P, — заданные на задатчиках значения давления;

Й вЂ” разность между уровнем в исследуемом сосуде и начальным уровнем жидкости в камере;

P, — давление газа в исследуемом сосуде; или после подстановки Н в первое уравнение

dm

При расходе через дроссель G = имеем

Основная погрешность определяется точностью срабатывания элементов сравнения (1%). Дополнительная погрешность от нестабильности расхода воздуха через дроссель не превышает %.

Плотномер может быть использован для контроля плотности практичеоки любых жидкостей на различных промышленных объектах, в том числе в условиях колебан и уроьня контролируемой ореды в сосудах под давлением.

Формула изобретения

Пьезометрический плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмоимпульсов на основе пневмореле, элемен45 та сравнения и переменного дросселя, а также регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительно элементом сравнения и задатчиками макси50 мального к минимального давлений, пр ичем выходы и Один из управляющих входов первого и второго элементов сравнения соединены между собой, а другие управляющие входы подключены соответственно к

55 задатчикам максимального и минимального давлений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

50 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 495584, кл. G О! N 9/О4, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 493702, кл. G О1 N 9/18, 1974 (прототип).

828017

Составитель В. Алексеев

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор Л. Утехина

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Заказ 772/761 Изд. № 398 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4Р