CN102384883A

CN102384883A - 浆液密度测量法

Info

Publication number: CN102384883A
Application number: CN2010102709705A
Authority: CN
Inventors: 杨玉娟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-03-21

Abstract

一种浆液密度测量法。该方法包括：自动周期性测量浆液密度；在浆液排出泵出口分支管路中接入一个竖直管道，使竖直管道内的浆液流通顺畅；在竖直管道下方设置一个电磁-气动阀门，每一测量周期开始测量时，将电磁-气动阀门关闭，待竖直管道内的浆液稳定且未形成沉淀前，测量并记录竖直管道内设定高度为H的一段浆液的压强或差压P；根据公式ρ＝P/Hg计算浆液密度；测量结束后，打开电磁-气动阀门，使竖直管道恢复与浆液排出泵出口分支管路接入状态，并等待下一次测量。本发明是通过测量压强的方法自动周期性的测量管道内静止、稳定状态的液体压强，根据公式ρ＝P/Hg计算浆液密度，巧妙地排除了流速对压强测量的影响，科学地保证了浆液密度测量的准确性。

Description

浆液密度测量法

【技术领域】

本发明属于测量仪器技术领域，涉及一种测量浆液密度的装置，尤其适合测量易产生沉淀的浆液密度。

【背景技术】

目前，如烟气脱硫岛石灰石浆液、石膏浆液等易沉淀浆液密度测量不适合在浆液箱、反应塔内进行，通用的方法是在浆液泵出管路上测量，其中之一就是在泵出管路上取一分支管路测量密度，或者是取固定竖直高度、最高端溢流测量底部压强计算密度，或者是在固定竖直高度上下两点间测量差压计算密度，依据是ρ＝P/Hg(ρ为密度，P为压强或差压，H为固定高度，g为重力加速度)。以上测量是在管道内浆液流动状态下进行，根据ρ＝P/Hg计算密度显然是不严谨的。ρ＝P/Hg的先决条件是液体为静止状态，压强P是液体静压，上述测量方法测得的压强显然受到流速影响，不是纯粹意义上公式P＝ρgH中的压强P，所以该测量方法不严谨，测量不够准确。

【发明内容】

本发明目的是为了克服现有测量方法压强测量不严谨、不准确的问题，提供一种新的浆液密度测量法，以保证测得的压强为公式P＝ρgH中表述的真实压强(差压)值，确保浆液密度测量的准确。

本发明自动周期性地停止被测浆液的流动，使被测浆液处于稳定状态，测量设定高度的浆液液柱压强或差压，根据压强或差压计算浆液密度。自动周期性地停止被测浆液的流动是达到该种测量方法的前提，目前浆液密度测量领域还没有采用“自动周期性地停止被测浆液的流动，测量浆液压强或差压，计算得到密度”的测量方法。

本发明提供的浆液密度测量法包括：

第1、自动周期性测量浆液密度；

第2、在浆液排出泵出口分支管路中接入一个竖直管道，使竖直管道内的浆液流通顺畅；

第3、在竖直管道下方设置一个电磁-气动阀门，在每一测量周期开始测量时，将电磁-气动阀门关闭；

第4、待竖直管道内的浆液稳定且未形成沉淀前，测量并记录竖直管道内设定高度为H的一段浆液的压强或差压P；

第5、根据公式ρ＝P/Hg计算浆液密度；

第6、测量结束后，打开电磁-气动阀门，使竖直管道恢复与浆液排出泵出口分支管路接入状态，并等待下一次测量。

本发明的工作原理和工作过程：

将竖直管道接入浆液排出泵出口管路中并保证浆液流通顺畅，自动周期性测量浆液密度。在每一测量周期开始测量时，关闭电磁-气动阀门，待管道内浆液稳定、未形成沉淀前测量并记录压强或两个压强取样点间的差压，用此压强或差压值计算密度，记录压强或差压、计算密度完成后，及时打开阀门，避免浆液沉淀使管路堵塞。电磁-气动阀门间隔关断，测量压强或差压非连续、按周期进行，周期可自行设定。电磁-气动阀门关断、打开，压强或差压储存、记录，计算密度，周期控制，由PLC控制器实现。

本发明的优点和有益效果：

本发明可以通过测量压强或差压的方法测量密度，使被测浆液通过竖直管道，自动周期性地控制浆液短期停止流动，测量管道内静止、稳定状态的液体压强或差压，根据公式ρ＝P/Hg计算密度，保证了测得的压强或差压P是由液体液柱高度H、液体密度ρ、重力加速度g的物理作用形成的压强或差压，巧妙地排除了流速对压强或差压测量的影响，科学地保证了浆液密度测量的准确性。自动周期性停止浆液流动是达到该种测量方法的前提，目前，测量竖直管道内浆液压强/差压计算密度的测量方法尚没有自动周期性地使浆液停止流动后测量浆液密度的设备/系统。

本发明计算公式是从密度定义公式ρ＝m/v转换而来，等同于质量除以体积的测量方法，而压强测量较重量称量更适合生产现场的恶劣环境，且测量方法直接，测量误差主要取决于压强测量误差，而目前压强测量技术在工业领域已相当成熟，避免了其他各种密度测量方法中因使用较多的物理量转换而增大测量误差，以及复杂的测量环节而增加故障率的问题。本发明解决了原有压强(差压)测量法无法严谨测量压强的缺陷，使通过严谨测量液体压强(差压)计算密度能够实现。

【附图说明】

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1、图2中的T为切换开关，当8信号为1时，Y信号接通输出，当8信号为0时，N信号接通输出，用于达到周期性储存、记录测量信号的目的。图1、图2中的T与图3中的T无任何关系。

图1是本发明单压强取样点测量压强计算密度设备连接图。压强变送器4测量的是压强取样处的压强。

图2是本发明双压强取样点测量差压计算密度设备连接图。差压变送器4测量的是压强取样1位置与压强取样2位置之间的差压。

图3是控制时序图，时序8信号为1拾取当前压强/差压值，信号为0维持原压强/差压值；时序9信号为1关闭阀门，信号为0打开阀门。T为测量周期，t为关闭阀门时间，注意t的设置不能太长，要保证浆液不形成沉淀。

图中1.被测浆液进浆口，2.被测浆液出口，3.电源，4.压强/差压变送器，5.时序信号发生器，6.阀门控制信号产生器，7.密度信号输出，8.压强/差压信号记录、储存时序，9.阀门打开/关闭时序，10.浆液管路对大气口，要求10的位置高度足够高不会使浆液由此溢出，设置浆液管路对大气口的目的是保证阀门关闭后浆液液位高度为H。

【具体实施方式】

实施例1、单压强取样点测量方案

如图1所示，本发明提供的浆液密度测量法的设备连接图，具体测量过程如下：

第1、在浆液排出泵出口分支管路中接入一个竖直管道，被测浆液由进浆口1流入，浆液由出口2流出，使竖直管道内的浆液流通顺畅；其中，浆液出口2与压强取样点之间的设定高度为H；

第2、在竖直管道下方设置一个电磁-气动阀门，在每一测量周期开始测量时，将电磁-气动阀门关闭，此时，竖直管道上方设置的浆液管路对大气口10可以保证阀门关闭后浆液液位高度即为设定高度H；

第3、待竖直管道内的浆液稳定且未形成沉淀前，测量并记录竖直管道内压强取样点处的压强P；

第4、根据公式ρ＝P/Hg即可计算出浆液密度；

第5、测量结束后，打开电磁-气动阀门，使竖直管道恢复与浆液排出泵出口分支管路接入状态，并等待下一次测量，避免浆液沉淀使竖直管道堵塞。

第6、以上测量步骤周期往复进行。

其中的电磁-气动阀门间隔关断，测量压强非连续、按周期进行，周期可自行设定。阀门关断、打开，压强(差压)储存、记录，密度计算，周期控制，由PLC控制器实现。在图1中，时序信号发生器5产生图3所示两种时序，时序9用于控制阀门，时序8用于控制压强是否拾取(更新)新值，在每一周期起始阶段，阀门打开，浆液在管路内流通，压强值维持上一周期拾取的数值。经过一段时间(该时间对决定测量周期长短起主要作用)，时序9由0变1，控制阀门关闭，阀门关闭后，浆液高度为H，延时短暂时间待浆液稳定后，时序8发一“1”脉冲，储存、记录当前压强信号，至下一次时序8发“1”脉冲前压强信号保持该值，直至下一次时序9由1变0，阀门打开前，完成一个测量周期。压强信号通过计算公式P/Hg送至7输出得到的密度值。

本发明通过测量压强(差压)的方法测量密度，使被测浆液通过竖直管道，自动周期性地控制浆液短期停止流动，测量管道内静止、稳定状态的液体压强/差压P，再根据浆液溢流口与压强取样点之间的高度差H、当地的重力加速度g，由公式ρ＝P/Hg即可计算出浆液密度。

实施例2、双压强取样点测量方案

如图2所示，为本发明提供的另一种浆液密度测量法的设备连接图，具体测量过程如下：

第1、在浆液排出泵出口分支管路中接入一个竖直管道，被测浆液由进浆口1流入，浆液由出口2流出，使竖直管道内的浆液流通顺畅；其中，在竖直管道设置两个压强取样点，两个压强取样点之间的设定高度为H；

第2、在竖直管道下方设置一个电磁-气动阀门，在每一测量周期开始测量时，将电磁-气动阀门关闭；

第3、待竖直管道内的浆液稳定且未形成沉淀前，测量并记录竖直管道两个压强取样点间的差压P；

第4、根据公式ρ＝P/Hg即可计算出浆液密度；

第6、以上测量步骤周期往复进行。

本发明图2与图1测量过程相同，时序控制过程也相同，不同的是控制阀门关闭后，无需要求浆液高度为H，延时短暂时间待浆液稳定后拾取、储存、记录高度差为H的两个压强取样点间的浆液差压信号，通过差压信号计算浆液密度。

Claims

1.一种浆液密度测量法，其特征在于该方法包括：

第1、自动周期性测量浆液密度；

第5、根据公式ρ＝P/Hg计算浆液密度；

2.一种浆液密度测量法，其特征在于自动周期性地停止被测浆液的流动，使被测浆液处于稳定状态，测量设定高度的浆液液柱压强或差压，根据压强或差压计算浆液密度。自动周期性地停止被测浆液的流动是达到该种测量方法的前提，目前浆液密度测量领域还没有采用“自动周期性地停止被测浆液的流动，测量浆液压强或差压，计算得到密度”的测量方法。