FI120062B - Mikroaaltodensitometri - Google Patents

Description

X

Mikröaa1todensitometri

Esillä oleva keksintö liittyy laitteeseen, jolla mitataan nesteen sisältämän suspensioaineen (esimerkiksi 5 lietteen, massan tai muun) tiheyttä tai nesteeseen liuenneiden erilaisten aineiden pitoisuutta, ja erityisemmin mikroaaltodensitometriin, jolla mitataan luotettavasti suspensioaineen tai vastaavan pitoisuutta läaja-alaisisss pitoisuusmittauksissa matalista korkeisiin pitoisuuksiin. 10 Tunnetaan densitometri, jossa käytetään ultraääni" aaltoja nesteen tiheyden mittaamiseen. Seuraavaksi kuvataan kuvioon 10 viitaten perinteisen ultraäänidensitomet-rin toimintaperiaatetta. Ultraäänidensitometri rakennetaan normaalisti siten, että ultraäänilähetin 2 ja ultraääni-15 vastaanotin 3 asetetaan putken; 1 sisäseinämän vastakkaisille puolille, ja putkessa 1 virtaava mitattava neste koskettaa lähettimeen 2 ja vastaanottimeen 3. Ultraäänilä-hettimeen 2 kytketään ultraäänivärähtelijä 4 ja ultraääni-vastaanottimeen 3 kytketään ultraäänivaimennuksen mittaus-20 piiri 5.

Tässä ultraäänidensitometrissä ultraäänilähettimes-tä 2 ultraäänivastaanottimeen 3 lähetään ultraääniaalto, joka vastaa ultraäänilahettimeen 2 kytketyn ultraäänivärähtelij an 4 ultraäänisignaalia. Putkessa 1 nesteen läpi 25 kulkeva ultraääniaalto otetaan vastaan ultraäänilähettimellä 3. Nesteen läpi kulkevan ultraääniaallon intensiteetti vaimenee suhteessa nesteessä olevan suspensioaineen tiheyteen.

Ultraäänivastaanotin 3 muuntaa tällä tavalla vai-30 mentäneen uitraääniaallon intensiteettiä vastaavaksi sah-kösignaaliksi ja lähettää tämän signaalin ultraääniaallon vaimennuksen mittauspiiriin 5. UltraMäniaallon vaimennuksen mittauspiiriin 5 on asetettu kalibrointikäyrä, jolla määritellään suspensioaineen tiheyden ja vastaanotetun 35 ultraääniaallon intensiteetin suhde. Ultraääniaallon vai- 2 mennuksen mittauspixri 5 muuntaa vastaanotetun ultraääni-aallon intensiteetin pitoisuudeksi kalibrointikäyrän perusteella.

Koska edellä kuvatussa ultraäänidensitometrissä 5 lähetin 2 ja vastaanotin 3 koskettavat putkessa 1 virtaa-vaan nesteeseen, suspensioaine saattaa kiinnittyä kontaktipintaan, minkä vuoksi kontaktipintaa on puhdistettava Säännöllisesti. Etenkin silloin, kun putkessa virtaa vie-märilietteen tyyppinen neste, suspensioaineen kiinnittymi-10 sen mahdollisuus kasvaa.

Tämän vuoksi tarkastellaan rakenteeltaan sellaista uitraäänidensitometriä, että suspensioaine ei pääse kiinnittymään. Tässä ultraäänidensitometrissä on ultraäänilä-hetin 2 ja ultraäänivastaanotin 3, jotka asetetaan putken 15 1 ulkoseinämälle. Tämäntyyppistä ultraäänilähetintä käy tettäessä pitää kuitenkin putkea ohentaa siinä kohdassa, jossa ultraäänilähetin 2 ja ultraäänivastaanotin 3 kiinnitetään putkeen 1, jolloin intensiteetti ja kestävyys kär-sivät. Lisäksi putken 1 värinä saattaa aiheuttaa mittaus-20 virheitä ultraäänidensitometrissä.

Ultraääni-aalto, vaimenee huomattavasti voimakkaammin kaasussa kuin nesteessä. Jos nesteeseen on sekoittunut kuplia, ultraääniaalto vaimenee huomattavasti voimakkaammin kuin pelkässä nesteessä. Tämän tuloksena saattaa olla 25 se, että suspensioaineen pitoisuutta ei voida mitata ja saadaan mittaustulos, joka ilmoittaa todellista pitoisuutta korkeamman arvon.

Tämän vuoksi voidaan käyttää vaahdonpoistolla varustettua densitometriä, jonka avulla voidaan poistaa kup-30 lat- Tällainen vaahdonpoistodenSitometri syöttää mitattavan nesteen paineistettuun vaahdonpoistokammioon etukäteen määrättynä mittaushetkenä ja mittaa mitattavan nesteen tiheyden. Mutta koska tämäntyyppisessä vaahdonpoistodensito-metrissä tehdään mittaus vain näytteenottajäkson aikana, 35 sitä ei voida käyttää nesteen tiheyden jatkuvaan mittauk- 3 seen. Koska vaahdonpoistodensitometrissä tarvitaan mekaanisesti siirrettävää laitetta näytteen ottamiseksi mitattavasta nesteestä ja paineen kohdistamiseksi mitattavaan nesteeseen, sen luotettavuudessa esiintyy ongelmia.

5 Koska ultraääniaaltoa käyttävä densitometri perus tuu ultraääniaallon vaimenemiseen mitattavan nesteen sus-pensioaineen johdosta, se ei voi mitata nesteeseen liuenneen aineen pitoisuutta» Äskettäin on kehitetty mikroaaltodensitometri, jos-10 sa voidaan välttää putkeen kiinnittyneen suspensioaineen puhdistukseen kuluva aika, jossa voidaan mitata nesteeseen liuenneen aineen pitoisuus, jossa pitoisuus voidaan mitata jatkuvasti ottamatta näytteitä vaahdonpoistokairmiioon ja jonka suorituskyky on erinomainen.

15 Kuviossa 11 näytetään mikroaaltoa käyttävän densi- tometrin rakenteellinen esimerkki.

Tämä mikroaaltodensitometri voidaan välmistäa siten, että mikroaallot lähettävä antenni 11 ja mikroaallon vastaanottava antenni 12 asetetaan putken 1, jossa mitai-20 tava neste virtaa, vastakkaisille puolille. Mikroaaltoden-sitometrissä on ensimmäinen reitti, jota pitkin mikroaal-tovfirähtelijästä 13 saatava mikroaalto siirretään vaihe-eron mittauspiiriin 15 tehonjakajan 14, lähetysantennin 11, putkessa olevan nesteen ja vastaanottoantennin 12 25 kautta, ja toinen reitti, jolla mikroaaltovärähtelijästä 13 saatava mikroaalto siirretään suoraan vaihe-eron mit-tauspiiriin 15 tehonjakajan 14 kautta. Vaihe-eron mittaus-piiri 15 havaitsee ensimmäistä reittiä pitkin kulkeneen mikroaallon ja toista reittiä pitkin kulkeneen mikroaallon 30 välisen vaiheviiveen vaihe-erona.

Putki täytetään vertailunesteellä (esim. johtove-dellä), mikroaaltoyärähtelijä 13 tuottaa mikroaallon ja vaihe-eron mittauspiiri 15 mittaa vertailunesteen läpi kulkeneen mikroaallon ja suoraan vastaanotetun mikroaal-35 lon välisen vaiheviiveen .

4 Tämän jälkeen mikroaaltövärähtelijän 13 tuottama mikroaalto kulkee putken 1 sisältämän mitattavan nesteen läpi ja vaihe-eron mittauspiiri 15 mittaa nesteen läpi kulkeneen mikroaallon ja mikroaaltövärähtelijästä 13 te-5 honjakajan 14 kautta kulkeneen mikroaallon välisen vaihe-viiveen β2. Tämän aikamittauksen perusteella saatua vaihe-viivettä θ2 verrataan aikaisemmin mitattuun vaiheviivee-seen 0X, ja niiden välistä vaiheviivettä ΔΘ = (θ2 - θχ) käytetään kaiibrointikäyrässä pitoisuuden määrittämiseen.

10 Tarkemmin ottaen tiheys tai pitoisuus X lasketaan sijoittamalla vaiheviive ΔΘ tiheyden tai pitoisuuden ka-librointikäyrän määrit te levään kaavaan x = ΘΔΘ + h. Kaavassa a on kalibrointikäyrän kulmakerroin ja b kertoo ka-librointikäyrän leikkauskohdan.

15 Koska mikroaaltodensitometri havaitsee mikroaallon vaiheviiveen, joka riippuu mitattavan nesteen pitoisuudesta, ilmenee seuraavia ongelmia.

Kuviossa 12 näytetään mikröaaltovärähtelijästä 13 lähetetty mikroaalto Wl, vertailunesteen, kuten johtoveden 20 tms., läpi kulkenut ja mikroaallon vastaanottoantennin 12 vastaanottama vaiheviiveen öj sisältävä mikroaalto W2 ja tietyt tiheys- tai pitoisuusarvot omaavan mitattavan nesteen läpi kulkenut ja mikroaallon vastaanottoantennin 12 vastaanottama vaiheviiveen θ2 sisältävä mikroaalto W3.

25 Mikroaallon w3 vaiheviive Ö2 vaihtelee suuresti mi tattavan nesteen tiheyden tai pitoisuuden mukaan. Jos mitattavan nesteen pitoisuus on korkea, vaiheviive θ2 saattaa olla yhden tai kahden täyden 360°:n ympyrän alueella.

Kuvausta helpotetaan siten, että kulmaa 0° < e2 < 30 360° nimitetään nollaklerrokseksi, kulmaa 3600 < θ2 < 720° ensimmäiseksi kierrokseksi, kulmaa 720° < θ2 < 1 080° toiseksi kierrokseksi ja niin edelleen, toisin sanoen kulmaa (n - 1) x 360° < θ2 < n x 360° kutsutaan (n ~ l):nneksi kierrokseksi. Oletetaan, että on ensimmäisellä kierrok-35 sella, "n" on j okin kokonaisluku -1,0,1,2,3,..

! t t i t 5

Kuten kuviossa 13 näytetään, jos mikroaallon W4 vaiheviive θ2 on ensimmäisen kierroksen alueella mitattavan nesteen korkean pitoisuuden vuoksi, vaihe-eron mittauspii-ri 15 saa tulokseksi "näennäisen vaiheviiveen" 82’. Tarkem-5 min ottaen mittaustulos' ilmoittaa pienemmän pitoisuuden siitä riippumatta, että mitattavan nesteen pitoisuus on korkea,

Jos putken 1 halkaisija on suuri, mikroaallon ete-nemisaika pitenee ja mikroaallon W3 vaiheviive θ2 suurenee 10 vastaavalla tavalla kuin korkean kiintöalnepitoisuuden omaavassa nesteessä. Jos putken 1 halkaisija on suuri ja mitattavan nesteen pitoisuus korkea, vaiheviive θ2 saattaa ylittää arvon 720° ja olla toisen kierroksen alueella eli välillä 720 < θ2 < 1 0B0°.

15 Kuten edellä kuvattiin, vertailuarvona käytettävä vaiheviive ®i mitattiin aikaisemmin vertailunestettä käyttäen, Kun vaiheviive asetetaan nollakohdaksi, voidaan mitata nesteen läpi kulkevan mikroaallon vaiheviive θ2.

Kuten kuviosta 14 voidaan nähdä, saattaa käydä epäsuotui-20 salia tavalla siten, että kun vaiheviive &;t jossakin vaiheessa lähestyy arvoa 0C, nollapisteen vaiheviive liukuu arvoon 0° tai tämän alle veden lämpötilan muutoksen tai muun vastaavan olosuhteen vuoksi, jolloin vaihekulma siirtyy nollakierrökselta -l-kierrokselle, jolloin kulma θχ on 25 lähellä arvoa 350° eli nollapiste näyttöä siirtyneen voimakkaasti positiiviseen suuntaan. j

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan mikroaaltodensitometri, jolla voidaan mitata tarkasti nesteen tiheys tai pitoisuus tiheyden tai pitoisuuden voides-30 sa olla matalan ja korkean tiheyden tai pitoisuuden välillä, jolla voidaan mitata tarkasti halkaisijaltaan suuressa putkessa virtaavan nesteen tiheys tai pitoisuus ja jossa estetään kierrosten määrän tarpeetonta vaihtelua putken tyhjenemisen vuoksi ja joka on erittäin luotettava. j s | 6

Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan aikaan mikroaaltodensitometti, jossa on mitattavaa nestettä sisältävä mittausputki, mikroaallon tuottava mikroaaltogene-raattori, mittausputkessa oleva mikroaaltolähetin mikro-5 aaltogeneraattorin tuottaman mikroaallon lähettämiseksi mittausputkessa virtaavaan mitattavaan nesteeseen, mikro-aaltolähetintä vastapäätä asetettu mikroaaltovastaanotin mikroaaltolähettimen mittausputkeen lähettämien mikroaaltojen vastaanottamiseksi, vaihe-eron havaitseva osa mikro-10 aaltogeneraattorin tuottaman mikroaallon ja mikroaaltovas- taanottimen vastaanottaman mikroaallon vaihe-eron havaitsemiseksi, kierrosluvun päivityspiiri kierrosluvun "n" kasvattamiseksi, lisäämiseksi, kun 360°;n alueella väih-televa vaihe-ero palaa minimiarvoon ylittäessään kulma-15 alueen maksimiarvon, ja pienentämiseksi, kun vaihe-ero asettuu maksimiarvoon ali ttaes.saan kulma-alueen minimiarvon, körjauspiirin mitattavan nesteen pitoisuutta vastaavan todellisen vaiheviiveen θ2 ja vertailuvaiheviiveen B1 vaihe-eron havaitsevan osan havaitsemaa eroa vastaavan 20 vaiheviiveen ΔΘ saamiseksi vertailunesteen virratessa putkessa, vaihe-eron havaitseven osan havaitessa näennäisen vaiheviiveen θ2* mitattavan nesteen virratessa putkessa pitoisuusmittausta varten, kierrosluvun päivityspiirin päivittäessä kierrosluvun "n" näennäisen vaiheviiveen θ2* 25 perusteella, signaalimuuntimen vaihe-eron ΔΘ muuntamiseksi mitattavan nesteen pitoisuutta vastaavaksi pitoisuussig-naaliksi, toimintatilan äsettimen toimintatilan asettamiseksi ja säilytyspiirin kierrosluvun "n" ja näennäisen vaiheviiveen θ2" säilyttämiseksi, kun toimintatilan asetin 30 ottaa pitoisuusmittaustoiminnon pois päältä.

Edellä kuvatun mukaisessa mikroaaltodensitometrissä vertailuneste virtaa mittausputkeen, vaihe-eron havaitseva piiri mittaa vaihe-eron ja siten saadaan mikroaallon ver-tailuvaiheviive θχ vertailunesteessä. Kun mitataan mitat-35 tavan nesteen pitoisuus, mitattava neste virtaa mittaus- 7 putkeen, vaihe-eron havaitseva piiri mittaa mitattavassa nesteessä esiintyvän näennäisen vaihe-eron θ2'. Korjaus-piiri muodostaa todellisen vaiheviiveen 02 ja yertailuvai-heviiveen θ2 välisen vaihe-eron ΔΘ näennäisen vaiheviiveen 5 02' perusteella ja kierrosluvun päivityspiiri päivittää kierrosluvun "n" näennäisen vaiheviiveen 02' perusteella. Signaalimuunnin muuntaa aihe-ero ΔΘ muunnetaan pitoisuus-signaaliksi, joka vastaa mitattavan nesteen pitoisuudetta.

Kuten edellä on kuvattu, kun tämän mikroaaltodensi-10 tometrin mittaustoiminto otetaan pois päältä, mittausputki voi helposti tyhjentyä väliaikaisesti. Esimerkiksi tehtäessä nollapistesäätö mittausputki tyhjennetään, jotta siihen voidaan syöttää vertailunestettä, kuten johtovettä. Myös silloin kun lietesäiliöön varastoitu liete poistetaan 15 mittausputkea pitkin, mittausputki saattaa olla hetken aikaa tyhjä lukuun ottamatta sitä alkaa, kun liete virtaa. Kun mitattävän nesteen pitoisuusmittaus aloitetaan uudelleen, kierrosluku "n” määritetään viimeksi mitatun näennäisen vaiheviiveen 02' ja heti uuden käynnistyksen jäl-20 keen mitatun näennäisen vaiheviiveen 02' perusteella. Jos kierrosluku "n" päivitettäisiin mittaustoiminnon ollessa pois päältä tyhjän mittausputken kautta kulkevan mikroaallon perusteella saatavan näennäisen vaihe-eron θ2’ mukaan, kierrosluku "n" saattaisi muuttua hyvin voimakkaasti to-25 dellisuutta vastaamattomaksi. Jos kierrosluku "n" päivitettäisiin aloitettaessa mittaustoiminto uudelleen hyvin epäluotettavan näennäisen vaihe-eron 02' mukaan, kierrosluku "n" saattaisi muuttua hyvin voimakkaasti todellisuutta vastaamattomaksi.

30 Tämä mikroaaltodensitömetri voi estää mittaus-ar von voimakkaan poikkeamisen aloitettaessa pitoisuusmittaus uudelleen siten, että kierrosluku "n" ja näennäinen vaihe-ero 02f säilytetään juuri ennen kuin mittaustoiminto otetaan pois päältä.

8

Esillä olevan keksinnön mukainen mikroaaltodensito-metri määrittää kierrosluvun ”n" vertaamalla säilytyspii-rissä olevaa näennäistä vaiheviivettä θ2' nyt mitattavaan vaiheviiveeseen θ2', kun "huoltotilasta" palataan "mittaus-5 tilaan" tai "ulkoiseen lukitustilaan" ja mittaustoiminto aloitetaan uudelleen.

Kun esillä olevan keksinnön mukainen mikroaaltoden-sitometri palaa "huoltotilasta" "mittaustilaan" tai kun käynnistetään "ulkoisen lukitustilan" mukainen mittaustoi-10 minto, säilytyspiirissä olevaa näennäistä vaiheviivettä B2' verrataan nyt mitattavaan vaiheviiveeseen θ2’, ja tuloksia vertailemalla saadaan kierrosluku "n".

Esillä olevan keksinnön mukainen mikroaaltodensito-metri sisältää ehtoasettimen, jolla asetetaan suurin pi-15 toisuusarvo Xffla3t, joka ei voi esiintyä mittauksissa, ja jolla asetetaan negatiivinen pitoisuusarvo Xmln, joka ei voi esiintyä mittauksissa, vaikka nollapiste siirtyisi, jotta voidaan verrata normaaliolosuhteissa mitattua pitoisuusar-voa korkeaan pitoisuusarvoon jjC ja negatiiviseen pitoi-20 suusarvoon Xmiu oikean kierrosluvun "n" saamiseksi, jolloin mitattavan nesteen pitoisuus voidaan laskea kierrosluvun "n" perusteella.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa mikroasi todensi-tometrissä asetetaan etukäteen suurin pitoisuusarvo XBax, 25 joka ei voi esiintyä mittauksissa, ja negatiivinen pitoisuusarvo Xrain, joka ei voi esiintyä mittauksissa, vaikka nollapiste siirtyisi. Tämän jälkeen verrataan normaaliolo-suhteissa mitattua pitoisuusarvöa korkeaan pitoisuusarvoon Xroax ja negatiiviseen pitoisuusarvoon Xmin oikean kierroslu-30 vun "n” saamiseksi. Mitattavan nesteen pitoisuus voidaan laskea kierrosluvun "n" perusteella.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavaksi yksityiskohtaisesti viitaten seuraaviin piirustuksiin:

Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön erään suoritus-35 muodon mukaisen mlkroaaltodensitometrin rakenteellinen kaavio.

:9

Kuvio 2 on vaihekorjauspiirin toiminnallinen lohko- kaavio.

Kuvio 3 on vuokaavio suoritusmuodon mukaisen mikro-aaltodensitometrin mittaustoiminnon osasta.

5 Kuvio 4 on vuokaavio suoritusmuodon mukaisen mik- roaaltodensitometrih mittaustoiminnon eräästä toisesta osasta.

Kuvio 5 on vuokaavio suoritusmuodon mukaisen rnikro-aaltodensitometrin kierrosluvun päivityksestä.

10 Kuvio 6 on vuokaavio suoritusmuodon mukaisen mik- roaaltödensitometrin pitoisuuden oikeellisuuden arvioinnista.

Kuviossa 7 näytetään, kuinka kulma-alueen 0 - 360° yläraja ja alaraja asetetaan.

15 Kuviossa 8 näytetään kalibrointikäyrä.

Kuviossa 9A näytetään tila, jossa mittausputkeen johdetaan vertailunestettä.

Kuviossa 9B näytetään tila, jossa mittausputkeen johdetaan mitattavaa nestettä.

20 Kuviossa 1Ö näytetään periaatteellinen kaavakuva u1traäänidens i tometr i s t ä.

Kuviossa 11 näytetään periaatteellinen kaavakuva iriikrbaaltodensitometristä.

Kuviossa 12 selitetään vaiheviivettä. j 25 Kuviossa 13 näytetään Vaiheviiveen kierroksessa j esiintyvä virhe.

Kuviossa 14 näytetään nollapisteen siirtymä.

Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen mikroaaltodensitometrin rakenteellinen 30 kaavio.

Esillä olevan keksinnön mukainen mikroaaltodensito-metrl rakennetaan siten, että mittausputki 20 asetetaan ylävirran puolella olevan sivuputken 21 ja alavirran puo- j lella olevan sivuputken 22 väliin sulkuventtiilien 23 ja \ 35 23 kautta. Mittausputkessa on vedensyöttöventtiili 26 ja | j 10 poistoventtiili 27. Vedensyöttöventtiiliin kytkentään ve-densyöttöpuiki 28, jotta vertailunestettä, kuten johtovet-tä, saadaan vedensyöttöventtiiliin 26, ja vedenjakoputki 29 kytketään poistoventtiilin 27.

5 Mittausputkessa 20 on kohtisuorassa putken akseliin nähden ikkunat, joiden kautta voidaan lähettää mikroaaltoja. Ikkunoihin kiinnitetään antennien kiinnityslevy hermeettisten tiivisteiden välityksellä. Antennin kiinnitys-levylle kiinnitetään lähetinantenni 31 ja vastaanotinan-10 tenni 32 eristimien välityksellä. Antennin kiinnityslevyn eristimet tehdään kuituhartsimuovista {FRPj, vinyylikloo-rihartsista ja muusta eristinaineesta.

Densitometrin lähetysjärjestelmässä on mikroaallon tuottava mikroasitovärähtelijä 33, jonka ulostulo johde-15 taan lähetinantenniin 31 tehonjakajan 34 kautta.

Densitometrin vastaanotinjärjestelmässä on vaihe-eron mittauspiiri 35, vaihe-eron korjauspiiri 36, kierros-luvun ehtoasetin 37, slgnaalimuunnin 38 ja toimintatilan asetin 39.

20 Vaihe-eron mittauspiiri 35 ottaa vastaan lähetetyn mikroaallon tehonjakajasta 34 ja vastaanotetun mikroaallon vastaanottoantennista 32, joiden perusteella se mittaa vastaanotetun ja lähetetyn mikroaallon välisen näennäisen vaihe-eron.

25 Vaihe-eron korjauspiirissä 36 on kierrosluvun päl vi tysosa 41 kierrosluvun määrittämiseksi, todellisen arvon havaitseva osa 42 todellisen vaiheviiveen θ2 määrittämiseksi kierrosluvun päivitysosan 41 määrittämän kierrosluvun "n" perusteella, erotusarvon havaitseva osa 43 todellisen 30 vaiheviiveen θ2 ja vertailuvaiheviiveen θχ välisen eron määrittämiseksi, tilanasetusosa 44 toimintatilan asettamista varten ja riittävyyden määrittämisosa 45 mitatun pitoisuuden oikeelliseen määrittämiseksi.

Kierrosluvun ehtoasettimella 37 asetetaan käsin 35 kulma-alueen 0 - 360° ylä- ja alaraja, korkea pitoisuusar- 11 vo joka ei voi esiintyä mittauksissa* negatiivinen pitoisuus arvo X„in, joka ei voi esiintyä mittauksissa, vaikka nollapiste siirtyisikin, ja mielivaltainen kierrosluku "n".

5 Signaalimuunnin 38 säädetään kuviossa 8 esitetyn mukaisella kalibrointikäyrällä, ja se muodostaa vaihe-eron korjauspiiristä 36 saatavaa vaihe-eroa ΔΘ vastaavan pitoi-suusarvon kalibrointikäyrän tietojen perusteella ja antaa ulostulona muodostetun pitoisuutta vastaavan signaalin.

10 Töimintatilan asettimetla 39 voidaan valita yksi kolmesta toimintatilasta: "mittaustllä", jossa mitataan normaalia pitoisuutta, "huoltotila", jossa tehdään ylläpitotoimintoja, kuten nollapistesäätöä yms., ja "ulkoinen lukitustila", jossa mittausta tehdään vain otettaessa vas-15 taan signaali, joka kertoo, että mittausputkessa on mitattavaa nestettä.

Seuraavaksi kuvataan vaihe-eron korjauspiirin 36 muodostaman todellisen vaiheviiveen 82: laskentaperiaatetta .

20 Kuten kuviossa 7 esitetään, näennäinen vaiheviive θ2' vaihtelee 360°:n alueella. Kulma-alueelle 0 - 360“ asetetaan etukäteen alempi alue välille 0 - 360° ja kulma-alueelle 0 - 360“ asetetaan etukäteen ylempi alue välille 360 - 0°. Esimerkiksi alemmaksi alueeksi voidaan asettaa 25 Ö ~ 120° ja ylemmäksi alueeksi voidaän asettaa 240 - 360°.

Näennäistä vaiheviivettä 02' ei mitata jatkuvasti vaan lyhyen jakson ajan (tässä suoritusmuodossa 5 sekuntia kerrallaan) . Jos näennäinen vaiheviive θ2' on tietyllä hetkellä ylemmällä alueella ja seuraavalla hetkellä näennäi-30 neh vaiheviive B2' on alemmalla alueella, kierroslukua päivitetään arvoon n = n + 1. Jos näennäinen vaiheviive θ2' on tietyllä hetkellä alemmalla alueella ja seutaayalla hetkellä näennäinen vaiheviive ö2’ on ylemmällä alueella, kierroslukua päivitetään arvoon n = n - 1. Tätä kierroslu-35 kua käytetään todellisen vaiheviiveen θ2 laskemisessa.

12

Kierrosluku "n" voidaan määrittää tällä tavalla sillä ehdolla, että sellaista ilmiötä (pitoisuuden muutosta, lämpötilan muutosta jne.}, jossa näennäinen vaiheviive θ2' voisi muuttua voimakkaasti ylemmältä alueelta alemmalle 5 alueelle tai päinvastoin saman kierrosluvun "n" alueella (toisin sanoen jos kierrosluku "n" = 0, näennäinen vaihe-viive θ2' muuttuu alueella 0 - 360°), ei esiinny asetetut mittausjakson (esim. 5 sekuntia) aikana. Esimerkiksi, jos näennäinen vaiheviive θ2* muuttuu ylemmältä alueelta aiem-10 malle alueelle 5 sekunnin ajaksi, kierrosluvun "n" muutos on oikeutettu.

Esillä olevan keksinnön mukaisen densitometrin toimintaa kuvataan viitaten kuvioihin 3-6.

Toimintatilan asettimella 39 on valittu mielival-15 täinen toimintatila vaihe-eron korvauspiirille 36. Esimerkiksi, kun densitometriä tarkastetaan ja huolletaan, valitaan "huoltotila”. Silloin kun lietettä syötetään säiliöstä putkeen 21 pumpulla ja tankissa saavutetaan tietty vedenkorkeus, valitaan "ulkoinen lukitustila".

20 Tässä suoritusmuodossa tilanpäätösosa 44 päättää vaihe-eron korjauspiirin 36 toimintatilan, kun toiminta aloitetaan kohdassa SI, Jos valitaan "mittaustila", prosessit S2 - S 9 toteutetaan,

Jos tässä tapauksessa vertailuvaiheviivettä θχ ei 25 ole säilytetty vaihe-eron korjauspiirin 36 erotusarvon havaitsevassa osassa 43, vertailuvaiheviive 6j mitataan aikaisemmin. Kun vertailuvaiheviive Θ1 mitataan, suljetaan sulkuventtiilit 23 ja 24 ja avataan poistoventtiili 27 mitattavan nesteen, kuten lietteen, poistamiseksi. Tämän 30 jälkeen suljetaan vedensyöttöventtiili 27 ja putki 20 täyttyy johtovedellä.

Kuten edellä kuvattiin, kun putki 20 on täynnä joh-tovettä kuviossa 9A näytettävällä tavalla, mikroaältovä- j rähtelijästä 33 lähetään mikroaaltosignaali· Tämä mikro-35 aalto lähetään lähetinantennista 31 tehonjakajan 34 kautta 13 ja otetaan vastaan vastaanotinantennilla 32 syöttäen joh-toveitä mittausputken läpi. Vastaanotettu aalto syötetään vaihe-eron mittauspiiriin 35.

lähetetyn mikroaallon osa siirretään tehonjakajan 5 34 kautta vaihe-eron mittauspiiriin 35. Vaihe-eron mit- tapspiiri 35 vertaa tehonjakajan 34 lähettämää mikroaaltoa antennilla 32 vastaanotettuun mikroaaltoon mitatakseen vertailunesteen vertailuvaiheviiveen 0!. Tällä tavalla mitattu vertailuvaiheviive Öx lähetetään vaihe-eron korjaus-1Q piiriin 36.

Vaihe-eron korjauspiiri 36 tallentaa vaihe-eron mittauspiiristä 35 saadun vertailuvaiheviiveen 8a erotus-arvon havaitsevaan osaan 43. Vaihe-eron korjauspiiri 36 asettaa kierrosluvun alkuarvoksi n - o kierrosluvun ehto-15 asetintä 37 varten.

Tämän j älkeen mitataan vaiheessa S2 mitattavan nesteen näennäinen vaihevlive θ2'. Tarkemmin ottaen avataan poistoventtiili 27. Kun tämän jälkeen johtovesi on valunut pois, sulkuventtiilit 23 ja 24 avataan ja mittavan aineen 20 sisältävä mitattava neste virtaa. MikroaaltovärähtelIjästä 33 lähetään mikroaaltosignaali. Tämä mikroaalto lähetään lähetinantennista 31 tehonjakajan 34 kautta vaihe-eron mittauspiiriin 35 edellä kuvatulla tavalla.

Kuten kuviosta 9B voidaan nähdä, kun lähetinanten-25 nista 31 lähetetty mikroaalto saapuu vastaanottqantenniin 32 kuljettuaan mittausputkessa 20 olevan mitattavan nesteen läpi, vastaanotinantennista 32 saadaan mikroaaltosig-naali, jonka vaiheviive vastaa mitattavan nesteen pitoisuutta tai tiheyttä. Vaihe-eron mittauspiiri 35 mittaa 30 mikroaallon näennäisen vaiheviiveen θ2', joka vastaa mitattavan nesteen pitoisuutta tai tiheyttä. Näin ollen mikroaalto lähetetään mitattavaan nesteeseen, silloin kun mitattavaa ainetta sisältävä mitattava neste virtaa, ja näennäistä vaiheviivettä S2' mitataan lyhyen jakson ajan 35 {esimerkiksi 5 sekuntia).

14

Kun näennäinen vaiheviive θ2' mitataan,, kierrosluku "n" määritetään vaiheessa S3 kuvatun vuokaavion mukaisesti. Tarkemmin ottaen kierrosluvun määräävät ylempi ja alempi alue ja kierrosluvun alkuarvo n = 0 luetaan kier-5 rosluvun ehtoasettimesta 37. Näennäinen vaiheviive 82' haetaan vaihe-eron mittauspiiristä 35, ja näennäisen vai-heviiveen θ2’ sijaitseminen ylemmällä alueella päätetään kuvion 5 vaiheessa Tl. Jos näennäinen vaiheviive Q2' on ylemmällä alueella, vaiheessa T2 määritetään, onko 5 se-10 kuntia myöhemmin mitattu näennäinen vaiheviive θ2' alemmalla alueella. Jos näennäinen vaiheviive θ2' on alemmalla alueella 5 sekunnin kuluttua, tämä merkitsee sitä, että näennäinen vaiheviive θ2' on siirtynyt 5 sekunnin aikana ylemmältä alueelta alemmalle alueelle kuvion 7 muutoksen A 15 ösoittämalla tavalla, minkä vuoksi vaiheessa T3 päivitetään kierrosluvun "n" arvoksi n = n + 1.

Jos vaihe-eron mittauspiiristä 35 haettu näennäinen vaiheviive θ21 ei ole ylemmällä alueella, vaiheessa T-4 määritetään, onko näennäinen vaiheviive θ2' alemmalla alueel-20 la. Jos näennäinen vaiheviive θ2' on alemmalla alueella, vaiheessa T5 määritetään, onko 5 sekuntia myöhemmin mitattu näennäinen vaiheviive θ2' ylemmällä alueella. Jos näennäinen vaiheviive θ2' on ylemmällä alueella 5 sekunnin kuluttua, tämä merkitsee sitä, että näennäinen vaiheviive θ2' 25 on siirtynyt 5 sekunnin aikana alemmalta alueelta ylemmälle alueelle kuvion 7 muutoksen B osoittamalla tavalla, minkä vuoksi vaiheessa T5 päivitetään kierrosluvun "n" arvoksi n = n - 1.

Muissa tapauksissa kierroslukua "n" ei muuteta.

30 Kun prosessin vaiheessa S3 määritetään kierrosluku "n", todellisen arvon havaitseva osa 42 laskee todellisen vaiheviiveen θ2 seuraavan kaavan (I) mukaisesti vaiheessa S4: 35 θ2 = ©2' + n x 360° (1) 15

Lisäksi erotusarvon havaitseva osa 43 laskee vaihe-eron ΔΘ seuraavan kaavan (2) mukaisesti vaiheessa S5: δθ *= a2 - (2) 5

Edellä kuvatulla tavalla saatu Δθ syötetään sig-naalimuuntimeen 38, joka laskee vaiheessa S6 tiheyden tai pitoisuuden X.

Jos mittäusputki 20 tyhjenee väliaikaisesti "mit-10 taustilassa" tai "ulkoisessa lukitustilassa", kierroslukua "n" saatetaan muuttaa turhaan.

Tämän vuoksi prosessin vaiheessa S7 riittävyyden määrittämisosa 45 päättää, onko laskettu tiheys tai pitoisuus X kuvion 6 vuokaavion mukaisesti. Tarkemmin ottaen, 15 jos kierrosluku "n" täyttää ehdon n > 1 ja laskettu tiheys tai pitoisuus X täyttää ehdon X > X , riittävyyden mää~ rittämisosa 45 määrää kierrosluvun päivitysosan 41 päivittämään kierrosluvun "n" arvoon n = n - 1. Jos kierrosluku "n" täyttää ehdon n < 1 ja laskettu tiheys tai pitoisuus X 20 täyttää ehdon X < Xmln, riittävyyden määrittämisosa 45 määrää kierrosluvun päivitysosan 41 päivittämän kierrosluvun "n" arvoon n = n + 1.

Jos täytetään ehdot n > 1 ja X < Xa2x, kierroslukua "n" ei muuteta. Jos täytetään ehdot n < 1 ja X > XBin, kier-25 roslukua "n" ei muuteta. Lisäksi, jos n - 0, kierroslukua ] "n" ei muuteta.

Vaiheessa S 7 prosessi palaa vaiheeseen S4, jos | kierroslukuä ’n" muutetaan, ja pitoisuus X lasketaan uu» | delleen käyttäen muutettua kierroslukua "n". Jos kierros- j 30 lukua "n" ei muuteta, mitattua pitoisuutta tai tiheyttä vastaava pitoisuuden tai tiheyden laskettu arvo X annetaan | j

ulostulona vaiheessa S9. Ulostulona on mitattua pitoisuut- I

ta vastaava virta-arvo. Jos pitoisuuden mittausalue on \ esimerkiksi 0 - 10 %, ulostulosta saadaan tämä vastaava \ 35 4 - 20 mA:n virtasignaali. f j 16

Sen lisäksi, että vaiheessa SI määritetään, ollaanko "mittaustilassa", siinä määritetään myös, ollaanko "huoltotilassa". Jos ollaan "huoltotilassa'', prosessin vaiheita Sll - S12 toteutetaan, kunnes on valittu "mit-5 taustlla". Kun "mittaustila" on valittu, toteutetaan prosessin vaiheet S13 ja S14 ja siirrytään vaiheeseen S2.

Prosessin vaiheessa Sll säilytetään kierrosluvun pälvitysosasta 41 säätävä kierrosluku "n" ja todellisen arvon havaitsemisösassa käytetty näennäinen vaiheviive Ö2' 10 niissä arvoissa (kierrosluku "n” ja näennäinen vaiheviive θ2'), jotka niillä oli välittömästi ennen mittaustoiminnon lopettamista. Vaiheessa SI2 määritetään ennalta asetetun ajanjakson aikana, ollaanko "mittaustilassa".

Jos tilanpäätösosa 44 havaitsee, että siirrytään 15 "huoltotilasta" "mittaustilaan", näennäinen vaiheviive 82T

mitataan vaiheessa SI3 samalla tavalla kuin vaiheessa S2.

Tässä yhteydessä toteutetaan kuviossa 5 esitetyn vuokaavion mukainen prosessi käyttäen tällä tavalla mitattua näennäistä vaiheviivettä θ2' ja vaiheessa Sll säilytettyä 20 näennäistä vaiheviivettä θ2* kierrosluvun "n" määrittämiseksi vaiheessa S14. Tällä hetkellä vaiheessa S13 mitattu θ2' muunnetaan 02 ’:ksi 5 sekunnin kuluttua kuvion 5 mukaisesti .

Jos kierrosluvun "n" alkuarvo määritetään heti 25 siirryttäessä "huoltotilasta" "mittaustilaan*', prosessi siirtyy vaiheeseen S2 ja tehdään tiheyden tai pitoisuuden mittaus.

Jos prosessin vaiheessa SI päätetään, että ollaan jossakin muussa tilassa kuin "mittaustila", ja vaiheessa 30 S10 päätetään, että ollaan jossakin muussa tilassa kuin j "huoltotila", suoritetaan kuvion 4 mukainen "ulkoinen Xu-kitusprosessi". Tarkemmin ottaen vaiheessa Q1 määritetään, onko otettu vastaan signaalia, joka ilmoittaa, että mitattava neste virtaa. Esillä olevassa suoritusmuodossa määri-35 tetään, onko otettu vastaan toimintosignaali pumpulta, 17 joka tyhjentää lietesäiliön putken 21 kautta. Mitattava neste virtaa sen ajan, kun pumpun toimintosignaali otetaan vastaan,

Jos pumpun toimintosignaali otetaan vastaan vai-5 heessa Q1, prosessi siirtyy vaiheeseen S2 ja pitoisuus mitataan* Toisaalta, jos vaiheessa Q1 ei oteta vastaan pumpun toimintosignaalia, todellisen arvon havainto-osasta vaihe-eron korjauspiirin 36 oikean arvon havaitsevasta osasta 43 saatavat näennäinen vaiheviive θ2' ja kierrosluku 10 "n" säilytetään, jotta kierrosluku "n" ei vaihtelisi tur haan sen vuoksi, että putki tyhjenee vaiheessa Q2. Näin ollen, jos mitattavan nesteen virtaamisesta ilmoittava signaali ja ennen mittauksen lopettamista on tallennettu kierrosluku "n", toisin sanoen vaiheessa Q3 otetaan vas-15 taan pumpun toimintosignaali, lähetetään mikroaalto näennäisen vaiheviiveen θ2' mittaamiseksi prosessin vaiheessa Q3. Vaiheessa Q4 mitattu 02' muunnetaan 5 sekunnin kuluttua arvoksi θ2' ,

Jos prosessin vaiheessa Q5 määritetään kierrosluku 20 "n”, prosessi siirtyy kuviossa 3 esitetyn vuokaavion vai heeseen S2 ja tehdään pitoisuusmittaus.

Edellä kuvatun suoritusmuodon mukaisessa mikroäal-todensitometrissä vaiheviive ΔΘ saadaan mikroaaltosignaa-lin vaiheviiveestä lähettämällä mikroaalto lähetyspuolelta 25 vertailanesteen mittaushetkellä ja mikroaaltösignaalin

vaiheviiveestä lähettämällä samoissa mikroaalto-olosuhteissa mitattavan nesteen mittaushetkellä ja mitattavan I

nesteen pitoisuus saadaan vaihe-erosta ΔΘ. Tämän vuoksi pitoisuus voidaan mitata ilman mitattavan nesteen sisältä-30 män suspensioaineen kiinnittymisen tai mitattavan nesteen sisältämien kuplien vaikutusta, ja myös mitattavaan nesteeseen liuenneen aineen pitoisuus voidaan mitata. Koska tämän lisäksi mikroaaltodensitometrissa ei ole mekaanisia osia, pitkäaikainen luotettavuus voidaan säilyttää.

j 18

Esillä olevan suoritusmuodon mukaisessa mikroaal-todensitometrissä asetetaan ylempi ja alempi alue kulma-alueelle 0 - 360° ja nykyisen vaiheviiveen θ2* aluetta verrataan edellisen vaiheviiveen θ2' alueeseen kierrosluvun 5 muuttamisen tarpeen määrittämiseksi. Tämän vuoksi näennäisen vaiheviiveen θ2 ’ kierrosluku saadaan tarkasti ja korkean pitoisuuden omaavien nesteiden pitoisuus voidaan mitata tarkasti, vaikka vaiheviive olisikin ensimmäisellä tai useammalla kierroksella ylittäen aron 360e, ja pitoi-10 suus voidaan mitata tarkasti myös halkaisijaltaan suurissa putkissa.

Esillä olevan suoritusmuodon mukaisessa mikroaalto-äensitometrissä korkean pitoisuuden kynnysarvo Xmax ja negatiivisen pitoisuuden kynnysarvo Xmin asetetaan kierrosluvun 15 ehtöasettimessa 37 ja kun pitoisuuden laskennallinen arvo X lasketaan mittauksen aikana kierrosluvun ollessa "n”, pitoisuutta verrataan korkean pitoisuuden kynnysarvoon Xmai tai negatiivisen pitoisuuden kynnysarvoon Xrain optimaalisen kierrosluvun määrittämiseksi nesteen senhetkisen pitoisuu-20 den mukaan. Tämän vuoksi kierrosluku voidaan pitää kaiken aikaa tarkkana ja saadaan luotettava pitoisuuden mittausarvo.

Esillä olevan suoritusmuodon mukaisessa mikroaalto-densitometrissä näennäinen vaiheviive θ2' ja kierrosluku 25 "n" pidetään arvoissa, jotka niillä oli välittömästi ennen sitä hetkeä, kun neste ei enää virtaa "huoltotilassa" ja "ulkoisessa lukitustilassa”, asettamalla toimintatila toimintatilan asettimella 39, ja tämän vuoksi kierrosluku ei muutu turhaan, ja jos neste virtaa, kierrosluku "n" määri-30 tetään uudelleen käyttäen säilytettyä vaiheviivettä θ2' ja kierroslukua "n". Tämän vuoksi, vaikka pitoisuuden mit-tausputkeen muodostuisikin hetkeksi ilmakerros huollon tai ulkoisen lukituksen aikana, voidaan välttää mittauksella saatavan vaiheviiveen epänormaali suureneminen tai piene- 19 neminen ja siten voidaan välttää epätavallisen mittaustuloksen saaminen

Esillä oleva keksintö ei rajoitu edellä kuvattuun suoritusmuotoon ja siihen voidaan tehdä myös seuraavia 5 muutoksia: (a) Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa mitattavan nesteen, jonka pitoisuus mitataan, suspensioaine virtaa. Pitoisuus voidaan kuitenkin mitata myös silloin kun suspensioaine on paikallaan. Edellä kuvatuissa suoritusmuo- 10 doissa käytetään vertailunesteenä kaupungin vettä. Voidaan kuitenkin käyttää nestettä/ jonka sisältämän aineen pitoisuus tunnetaan.

Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa mittausputki 20 asetetaan ylävirran puolella olevan putken 21 ja alavirran 15 puolella olevan putken 22 väliin. Jos putkeen asetetaan astia, johon voidaan syöttää mitattavaä nestettä, tai jos käytössä on ohitusputki, esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää astian ja ohitusputken kanssa.

(b) Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa vaihe-eron 20 mittaus on kuvattu käyttäen kulmajärjestelmää 0 — 360°.

Kulma-alueen ylä- ja alaraja voidaan asettaa esimerkiksi arvoihin -180 - 180° ja määrittää kierrosluku tämän mukaisesti .

(c) Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa tapaus n = 25 0 on valittu nollapisteen säätämisen aikana. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän suoritusmuotoon. Esimerkiksi voidaan valita n = 1 ja tehdä prosessi θ2 = θ2' + (n - 1) x 360°.

(d) Edellä kuvattu kierrosluvun pMiyitysosa päivit-30 tää kierrosluvun "n" asettamalla ylemmän ja alemman kulma- alueen ja määrittämällä alueen, johon näennäinen vaihevii-ve θ2' kuuluu. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän suoritusmuotoon. Näennäinen yäiheviiye Θ2Τ voidaan esimerkiksi hakea jatkuvasti vaihe-eron mittauspiiristä 35 mitattaessa mitattavan nesteen pitoisuutta ja erotella 20 näennäinen vaiheviive θ2' vaiheviiveen θ2' kasvavan tai pienenevän suuntauksen havaitsemiseksi, Jds näennäinen väiheviive θ21 ylittää 360°:n kulma-alueen maksimiarvon kasvaessaan, kierroslukuun "n" lisätään "1". Jos näennäi-5 nen vaiheviive θ2' alittaa 360°:n kulma-alueen minimiarvon kasvaessaan, kierrosluvusta "n" vähennetään "1".

Claims (13)

1. Mikroasitodensitometri mitattavan nesteen pitoisuuden mittaamiseksi mitattavan nesteen läpi kulkevan mi k-5 roaallon avulla.-, joka mikroaaltodensitometri sisältää mittausputken (20) mitattavan nesteen virtausta varten, mikroaaltogeneraattorin (33) mikroaallon tuottamiseksi , 10 mittausputkeen (20) liitetyn mikroaaltolähettimen (31) mainitun mikroaaltogeneraattorin (33) tuottaman mikroaallon lähettämiseksi mainitussa mittausputkessa (20) yir-taaväaii mitattavaan nesteeseen, vastapäätä mainittua mikroaaltolähetintä (31) mit-15 tausputkeen liitetyn (20) mikroaaltövastaangttimen (32) mainitun mikraaaltolähettimen (31) mitattavan nesteen läpi lähettämän mikroaallon vastaanottamiseksi, vaihe-eron havaintolaitteet (3.5). mainitun mikroasi-togeneraattorin (33) tuottaman mikroaallon ja mainitun mik-,2 0 roaallon vastaanottimen (32) vastaanottaman mikroaallon välisen näennäisen, vaihe-eron havaitsemiseksi, t u. n-n e t t u siitä, että kierrcs1uvun päivityslaitteet (41) kierrosluvun, jonka arvo saadaan muuntamalla mikroaallon vaihe-eron kulma 9 standardi kulma-alueen 0-360 n perusteel-25 la, ja joka kierrosluku ilmaistaan "n:llä" ("n" on kokonaisluku, "n" - -1, 0, 1, 2, 3.,.), joka "n" täyttää ehdollisen lausekkeen "(n-l)x36Ö9S9^nx360°", kasvattamiseksi, kun 360°:n alueella vaihteleya näennäinen vaihe-exO siirtyi/ ! kulma-alueen minimikulman 0° puolelle ylittäessään kulma-30 alueen makeitn'iarvon, ja pienentämiseksi, kun 360°:n alueella vaihteleva näennäinen vaihe-ero: siirtyy kulma-alueen m aksi mi kulman 360 ° puolelle, alittaessaan kulma-alueen minimiarvon, korjaus-laitteet (42, 43) vaihe-eron hayaintolait- 35 teiden: (35) havaitseman näennäisen vaihe-eron §21 korjaamiseksi, kun mitattava neste virtaa .mittausputkessa: (20), ja 22 mitattavan nesteen pitoisuutta, vastaavan todellisen vaihe-eron θ2 ja vaihe-eron havaintolaitteiden (35) vertailunes-teen virratessa mifctausputkessa havaitseman vertailuvaihe-eron &i välistä eroa vastaavan erotusaxvan ΔΘ saamiseksi 5 päivitettäessä näennäinen Vaihe-ero Sr1 ja kierrosluku "n" kierrosluvun päivityslaitteissa (41) näennäisen vaihevii-veen θ21 mukaan, signaalimuuntolaitteet (38) erotusarvon ΛΘ muuntamiseksi pitoisuuäsignaaliksi, joka ilmoittaa mitattavan 10 nesteen pitoisuuden, toimintatilan asetuslaitteet (39), joilla asetetaan toimintatila, ja säilytyslaitteet (36) kierrosluvun "n" ja näennäisen vaihe-eron θ21 säilyttämiseksi, kun mainitun nesteen 15 mittaustoiminto keskeytetään ja siirrytään toimintatilan asetuslaitteen (39) vaikutuksesta tilaan, jossa mitattavaa nestettä ei mitata.

2. Patenttivaatimuksen. 1 mukainen densi tome tri, tunnet t u siitä, että 20 mainittu toimintatilan asetuslaite {39} asettaa va linnaisesti kaksi tai useampia toimintatiloja, joihin kuuluu '^ίηηηηθΐχΐσ1' normaalia mittausta varten ja "huol -totila’1, jossa mitattavan nesteen virtaus keskeytetään mit-tausputkessa (20), ja 25 mainitut säilytyslaitteet (36) säilyttävät kierros luvun "n" ja näennäisen vaihe-eron θ2', kun. mainittu toimintatilan asetuslaite (39) on asetettu mainittuun "huol-totilaan".

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen densitometri, 30 tunnet t u siitä, että mainitut kierrosluvun päivi- tyslaitteet (41) määx'ittävät uuden kierrosluvun "n" mainituissa sai ly tyslaltteissä. (30) säilytettyjen kierrosluvun ja näennäisen vaihe-eron θ2 'perusteella ja mainitun vaihe-eron havaintolaitteiden (35) ensin, huoltotilasta mittaus-35 tilaan tapahtuneen kytkeytymisen jälkeen, mittaaman näen- 23 naisen -vaihe-eron Θ?.1 perusteella, kun toimintatila on vaihdettu "huoltotilasta" ''mit taus tilaan’'.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen de ns it onnet ri, tunnettu siitä, että, 5 mainittu toimintatilan asetuslaite (39) asettaa va linnaisesti kaksi tai useampia toimintatiloja, joihin kuuluu "mittaustila" normaalia mittausta varten ja "ulkoinen lukitustila", jossa mittaus tehdään ainoastaan mitattavan nesteen virratessa mainitussa mittausputkessa (20), ja 10 mainitut sailytyslaitteet (36) säilyttävät kierros luvun "n" ja näennäisen vaihe-eron θ21 , kun mainittu toimintatilan asetuslaite (39) on asetettu mainittuun "ulkoiseen lukitust i laan” mainitulla toimintotilan asetusla.it-teella (39) ja pitoisuusmittaus keskeytetään.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen densitometri, t u n h e t t u siitä, että mainitut kierrosluvun päivitys 1 aie. teet (41) määrittävät uuden kierrosluvun "n" mainituissa säilytyslaittelssa (3:6) säilytettyjen kierrosluvun ja näennäisen vaihe-eron θ21 perusteella ja näennäisen vai- j 2. he-eron ’perusteella-, jonka vaihe-eron havaintolaitteet J (35) ovat ensimmäiseksi mitanneet, sen jälkeen kun pitoi- | suusmittaus on aloitettu uudelleen:, kun toimintatilan ase- j tuslaitteet <39) on asetettu, "ulkoiseen lukitustilaan". j \

6, Patenttivaatimuksen: 1 mukainen densitömetri, 25 tunnettu siitä, että, mainitut toimintatilan asetuslaitteet (39) asettavat kolme tai useampia tiloja, joihin kuuluu "mittaustila" normaalia mittausta varten, "huoltotila" mitattavan nesteen virtauksen keskeyttämiseksi mainitussa mittausputkessa (20) 3Ό huoltoa varten ja "ulkoinen lukitustila", jossa mittaus tehdään vain silloin, kun mitattavaa nestettä virtaa mainitussa mittausputkessa (20), ja \ mainitut säilytyslaitteet (36) säilyttävät mainitun j kierrosluvun "n" ja mainitun näennäisen vaiheviiveen Q3 ’ , | 35 sillä hetkellä kun siirrytaan "huoltotilaan" tai "ulkoiseen j lukitustilaan" ja pitoisuusmittaus keskeytetään. ;j ;1 ;| | 24

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen densitometri, tunne t t u siitä, että, mainitut kierrosluvun päivityslaitteet (41) määrittävät uuden kierrosluvun "n" mainituissa säilytyslaitteissa 5 (36): säilytetyn kierrosluvun ja näennäisen vaihe-eron ' ja mainitun vaihe-eron havaintolaitteiden (35) aikaisemmin mittaaman näennäisen vaihe-eron θ2.' perusteella, sen jälkeen kun siirrytään "huoltotilasta" "mittaustilaan11, ja mainitut kierrosluvun päivityslaitteet (41) määrittävät uu-10 den kierrosluvun "n" mainituissa säilytyslaitteissa (36) säilytetyn kierrosluvun ja näennäisen vaihe-eron θ21 ja mainitun Vaihe-eron havaintolaitteiden (35) aikaisemmin mittaaman näennäisen vaihe-eron θ2' perusteella, sen jälkeen kun mittaukset aloitetaan uudelleen "ulkoisessa lu-15 k!tustilassa",

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen densitometri,; t u n n e t t u siitä;, että se sisältää eiitoasettimen (3 7) , jolla asetetaan korkea pitoi-suusarvo X:iiax, joka ei voi esiintyä mitattavassa nesteessä, 20 ja matala pitoisuusarvo X,„;n, joka ei voi esiintyä mitattavassa nesteessä nollapisteen siirtyessä, ja riittävyyden määrityslaitteet (45) normaalissa pitoisuuden mittaustilassa mitatun pitoisuusarvon vertaamiseksi mainittuun korkeaan pitoisuusarvoon Xraax tai mainit-25 tuun matalaan pi toisuusarvoon Xn,ir:, jotta voidaan määrätä mainitut kierrosluvun päivityslaitteet (41) muuttamaan kierroslukua, kun mainittu pitoisuusarvo ei ole riittävä,

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen densitometri, t u unet t u siitä, että, mainitut riittävyyden määri- 30 tys laitteet (45) määräävät mainittuja kierrosluvun päivitys! ai tt eitä (41) pienentämään kierroslukua, kun mainittu pitoisuusarvo on suurempi; kuin mainittu korkea pltoisuusar-vo Xmax, jä määräävät mainittuja kierrosluvun päivitys-lait teitä (41) suurentamaan kierroslukua, kun mainittu pi-35 toisuusarvo on pienempi kuin mainittu matala pitoisuusarvo i Xmin i 25 1Ό. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-9 mukainen densitometri, tunne t t u siitä, että mainitut korjauslaitteet (42, 43) sisältävät todellisen arvon havaintolaitteet (42} todellisen: 5 vaihe-eron saamiseksi 02 mainitusta näennäisestä vaihe-erosta θ2' ja mainitusta kierrosluvusta "n" seuraavan kaavan avulla: θ2 = 02:' + n x 36 0°, 10 ja etötusarvon havaintolaitteet (43) mainitun erotus-arvon Λθ saamiseksi mainitusta vertailuvaihe-erosta Θχ ja todellisesta vaihe-erosta: 0a seuraavan kaavan avulla: 15 Αθ = θ2 t

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 10 mukainen densitometri, t u n n e t t u siitä, että mainittuihin kierrosluvun päivityslaitteisiin (41) 20 asetetaan etukäteen alempi alue minimikulmasta mainitun kulma-alueen maksimikulmaan ja ylempi alue maksimikulmasta mainitun kulma-alueen minimikulmaan ja siihen haetaan mainituista vaihe-eron havaitsevista laitteista (35) mainittu näennäinen vaihe-ero 02' etukäteen määrättynä aikana, jotta 25 voidaan verrata, mihin alueeseen näennäinen vaihe-ero 031 j kuuluu määrättynä aikana ja mihin alueeseen näennäinen Vaihe-ero θ21 kuuluu, silloin kun kierroslukua "n" pitää jälleen päivittää,

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen densitometri, 3. t u n n e t t u siitä, että mainitut kierrosluvun pälvi- tyslaitteet (41) vähentävät mainitusta kierrosluvusta "n" luvun :,rl", kun mainittu näennäinen vailie-ero 021 kuuluu tietyllä hetkellä mainittuun alempaan alueeseen ja mainittu näennäinen vaihe-ero; θ3' kuuluu seuraavaila hetkellä mai-35 nittuun ylempään alueeseen, ja että mainitut kierrosluvun. j .päivityslaitteet (41) lisäävät mainittuun kierroslukuun "n" 26 luvun "I", kun mainittu näennäinen vaihe-ero θ3' kuuluu tietyllä hetkellä mainittuun ylempään alueeseen ja mainittu näennäinen vaihe-ero θ2' kuuluu seuraavalla hetkellä mainittuun alempaan alueeseen.

13. Minkä tahansa patenttivaatimuksen l - 1C mukainen densitometri, t u n n e t t u siitä, että mainitut kierrosluvun päivityslaitteet (41.) sisältävät suuntauksen havaitsevat laitteet, jotka havaitsevat jatkuvasti mainitun näennäisen vaihe-eron θ2' laskevan tai 10 nousevan suuntauksen hakemalla mainitun näennäisen vaihe-eron 1 vaihe-eron havaitsevista laitteista (35), ja mainitut kierrosluvun päivityslaitteet (41), jotka kasvattavat kierroslukua "n", kun mainittu näennäinen vaihe-ero 0¾1 ylittää mainitun kulma-alueen maksimikulman mails nittujen suuntauksen havaitsevien laitteiden havaitessa mainitun näennäisen vaihe-eron 03 ’ kasvamisen, ja jotka pienentävät kierroslukua "n.% kun mainittu näennäinen vaihe-ero θ21 alittaa mainitun kulma-alueen minimikulman mainittujen suuntauksen havaitsevien laitteiden havaitessa 2 0 mainitun näennäisen vaihe-eron θ2' pienenemisen. i j | ! 2 7 Patentkray