RU216570U1 - Анализатор плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, к средствам измерений плотности жидкостей и средствам метрологического обеспечения средств измерений плотности жидкостей. Анализатор плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей включает цилиндрический корпус в виде цельнометаллического сосуда с двумя горловинами, расположенными на одной оси, двумя запорными кранами, расположенными на горловинах и предохранительным клапаном сброса давления, при этом на наружной поверхности сферического корпуса анализатора закреплен плотно прилегающий накладной термочувствительный элемент для измерений температуры жидкости, повторяющий по форме наружную поверхность корпуса. Технический результат - повышение достоверности результатов измерений анализатором плотности на протяжении всего периода его службы. 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам измерений плотности жидкостей и средствам метрологического обеспечения средств измерений плотности жидкостей.

Уровень техники

Анализатор плотности предназначен для эксплуатации в составе эталонной установки для воспроизведения, хранения и передачи единицы объема жидкости при прецизионных измерениях плотности жидкости в условиях транспортирования по технологическим трубопроводам, а также для проведения поверки, калибровки и градуировки преобразователей плотности и каналов измерений плотности счетчиков-расходомеров массовых в условиях эксплуатации и лаборатории.

Принцип измерений плотности с использованием анализатора плотности основан на определении массы пробы жидкости, отобранной в анализатор плотности известной вместимости при температуре и давлении в трубопроводе. Плотность жидкости находят как частное от деления разности значений массы заполненного и пустого анализатора на значение вместимости анализатора при условиях отбора пробы жидкости. Давление, температуру жидкости и температуру тела анализатора определяют в момент отбора пробы жидкости при помощи средств измерений из комплекта эталонной установки.

Из уровня техники известен прибор для определения плотности жидкости под давлением, состоящий из цилиндрического резервуара, выполненного из нескольких свариваемых частей из нержавеющей стали, и двух запорных игл, расположенных на одной оси (см. [1] авторское свидетельство SU 142798 А1, МПК G01N 9/02, И. Л. Мархасин, И. А. Фахреев, Г. П. Мейнцер, опубл. в 1961 году).

Недостатком указанного прибора является невозможность обеспечения погрешности измерений плотности жидкости менее 0,4 кг/м³.

Из уровня техники известен пикнометр металлический для эталона единицы плотности (см. [2] патент RU205581U1, МПК G01N 9/04, опубл. 22.07.2021), включающий верхнюю и нижнюю части, соединенные между собой сварным круговым швом, каждая из которых снабжена запорным краном, которые расположены соосно с пикнометром, а нижняя часть дополнительно оснащена аварийной предохранительной мембраной, при этом пикнометр выполнен из сплава нержавеющей стали с титаном.

Недостатком указанного пикнометра является отсутствие информации о методе измерений температуры жидкости. Между тем, достоверность измерений температуры чрезвычайно важна при измерениях плотности жидкости, поскольку оказывает значительное влияние на результаты измерений плотности. Неудачно выбранный метод измерений температуры жидкости является причиной того, что заявленные метрологические характеристики пикнометра не обеспечиваются на практике.

В качестве наиболее близкого аналога, взятым за прототип, принимаем пикнометр металлический для эталона единицы плотности (см. [3] патент RU206662U1, МПК G01N 9/04, опубл. 21.09.2021), включающий верхнюю и нижнюю части, соединенные между собой сварным круговым швом, каждая из которых снабжена запорным краном, которые расположены соосно с пикнометром, а нижняя часть дополнительно оснащена аварийной предохранительной мембраной, при этом кромки верхней и нижней частей пикнометра выполнены со ступенчатым скосом для сварки.

Недостатком наиболее близкого аналога также является отсутствие информации о методе измерений температуры жидкости, в результате чего заявленные метрологические характеристики пикнометра могут быть не обеспечены на практике.

Сущность полезной модели

Задачей заявленной полезной модели является создание анализатора плотности для прецизионных измерений плотности жидкости и метрологического обеспечения средств измерений плотности жидкостей, обладающего высокими метрологическими характеристиками, у которого метод измерений температуры жидкости будет обеспечивать высокую достоверность измерений температуры, следовательно, и плотности жидкости с применением анализатора плотности.

Техническим результатом является повышение достоверности результатов измерений анализатором плотности (соответствие метрологических характеристик заявленным значениям) на протяжении всего периода его службы.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет анализатора плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей, включающего цилиндрический корпус в виде цельнометаллического сосуда с двумя горловинами, расположенными на одной оси, двумя запорными кранами, расположенными на горловинах и предохранительный клапаном сброса давления, при этом на наружной поверхности цилиндрического корпуса анализатора закреплен накладной термочувствительный элемент для измерений температуры жидкости.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - общий вид анализатора плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей.

На фигуре обозначены следующие позиции: 1 - корпус; 2, 3 - горловина; 4, 5 - запорный кран; 6 - предохранительный клапан сброса давления; 7 - накладной термочувствительный элемент.

Осуществление полезной модели

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет заявленного анализатора плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей. Конструктивно анализатор состоит из цилиндрического корпуса (1) в виде цельнометаллического сосуда с двумя горловинами (2, 3), расположенными друг напротив друга на одной оси. На каждой горловине (2) и (3) установлен запорный кран (4) и (5), соответственно (см. фиг. 1). На корпусе (1) установлен предохранительный клапан сброса давления (6) и накладной термочувствительным элементом (7).

Отличительной особенностью заявляемой полезной модели является применение накладного термочувствительного элемента на корпус анализатора для измерений находящейся в нем жидкости.

Применение накладного термочувствительного элемента на корпус анализатора для измерений температуры жидкости позволяет обеспечить большую достоверность измерений температуры и плотности жидкости по сравнению с измерениями температуры жидкости в трубопроводе на входе или на выходе анализатора за счет измерений температуры жидкости, находящейся непосредственно в анализаторе, и плотного прилегания термочувствительного элемента 7 к корпусу анализатора.

Поверхность термочувствительного элемента, прилегающая к корпусу анализатора, повторяет по форме наружную поверхность корпуса анализатора, обеспечивая тем самым плотное прилегание термочувствительного элемента к корпусу анализатора и достоверное измерение температуры корпуса и находящейся в нем жидкости. Для обеспечения равенства температуры корпуса анализатора и температуры жидкости необходимо обеспечить проток жидкости через анализатор в течение не менее 20 минут.

Заявляемый анализатор обеспечивает пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности жидкости ± 0,10 кг/м3.

Заявляемый анализатор плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей работает следующим образом:

- анализатор плотности эксплуатируется в составе эталонной установки для метрологического обеспечения средств измерений плотности жидкостей, в которую кроме одного или нескольких анализаторов плотности также входят средства измерений температуры и давления, весовое устройство (весы или компаратор массы), индикатор расхода, технологическая оснастка;

- перед началом измерений промывают и сушат анализатор плотности;

- взвешивают пустой анализатор плотности;

- установку для метрологического обеспечения средств измерений плотности жидкостей подсоединяют к трубопроводу с анализируемой жидкостью;

- открывают запорные краны 4 и 5;

- выдерживают время, необходимое для стабилизации температуры жидкости;

- закрывают запорные краны 4 и 5 и регистрируют температуру и давление анализируемой жидкости;

- промывают и сушат снаружи анализатор плотности;

- взвешивают заполненный жидкостью анализатор плотности;

- определяют плотность жидкости как частное от деления разности значений массы заполненного и пустого анализатора на значение вместимости анализатора при условиях отбора пробы жидкости.

Claims (1)

1. Анализатор плотности для прецизионных измерений плотности жидкостей, включающий цилиндрический корпус в виде цельнометаллического сосуда с двумя горловинами, расположенными на одной оси, двумя запорными кранами, расположенными на горловинах, и предохранительным клапаном сброса давления, на наружной поверхности цилиндрического корпуса анализатора закреплен накладной термочувствительный элемент для измерений температуры жидкости, причем поверхность термочувствительного элемента, плотно прилегающая к корпусу анализатора, повторяет по форме наружную поверхность корпуса анализатора.

Images