RU2176078C2 - Способ измерения плотности - Google Patents
Способ измерения плотности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176078C2 RU2176078C2 RU99113143/28A RU99113143A RU2176078C2 RU 2176078 C2 RU2176078 C2 RU 2176078C2 RU 99113143/28 A RU99113143/28 A RU 99113143/28A RU 99113143 A RU99113143 A RU 99113143A RU 2176078 C2 RU2176078 C2 RU 2176078C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- density
- measuring
- gas
- substance
- measurement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
Использование: в различных отраслях промышленности, таких как химическая, лакокрасочная и пищевая промышленность. Сущность изобретения: способ измерения плотности заключается в том, что заполнение измерительной и сравнительной емкостей осуществляют с одинаковым расходом, пропорциональным массе вещества, измеряют разность времен заполнения емкостей газом до заданного давления, по которой судят о величине плотности. Технической задачей изобретения является повышение точности измерения плотности сыпучих веществ и твердых тел различной формы, а также обеспечение возможности контроля их пикнометрической плотности.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к пневмометрическим способам измерения плотности сыпучих веществ и твердых тел различной формы, и может найти применение во многих отраслях промышленности, например в химической, лакокрасочной, пищевой и других.
Известен способ измерения плотности по массе и объему вещества, в котором осуществляют взвешивание пробы вещества, после чего определяют его объем и по их отношению судят о насыпной плотности вещества (Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных химических продуктов. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1947. - С. 152).
Недостатком такого способа измерения плотности является невозможность определения пикнометрической плотности вещества, а также отсутствие единства процесса измерения.
Известен способ измерения плотности путем измерения массы и объема вещества, позволяющий измерять пикнометрическую плотность вещества (Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973. - 216 с. ). В таком способе осуществляют взвешивание пробы вещества, после чего определяют его объем путем погружения в сосуд с жидкостью и фиксации объема вытесненной веществом жидкости. После измерения массы mв и объема Vв вещества определяют плотность ρв вещества из отношения
Основной недостаток такого способа состоит в том, что он неприменим для измерения плотности пористых и сыпучих веществ, не допускающих смачивания в какой-либо жидкости. Кроме этого, при реализации способа отсутствует единый измерительный процесс, что снижает оперативность измерения.
Основной недостаток такого способа состоит в том, что он неприменим для измерения плотности пористых и сыпучих веществ, не допускающих смачивания в какой-либо жидкости. Кроме этого, при реализации способа отсутствует единый измерительный процесс, что снижает оперативность измерения.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ измерения насыпной плотности сыпучих материалов (Авторское свидетельство СССР N 494658, М.Кл.3 G 01 N 9/02, 1975, Б.и. N 45), состоящий в том, что измерительную емкость с контролируемым веществом заполняют газом и о плотности судят по отношению абсолютных давлений в ней и на выходе пневматического весоизмерителя.
Недостатком способа, принятого за прототип, является невысокая точность, обусловленная влиянием изменения атмосферного давления на результат измерения, а также невозможность измерения пикнометрической плотности вещества.
Технической задачей изобретения является повышение точности измерения плотности сыпучих веществ и твердых тел различной формы, а также обеспечение возможности контроля их пикнометрической плотности.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что газ с одинаковым расходом, пропорциональным массе контролируемого вещества, подают в измерительную и сравнительную емкости, измеряют разность времен заполнения емкостей газом до заданного давления, по которой судят о величине плотности.
Сущность способа заключается в следующем.
В измерительную емкость объемом V1 помещают контролируемое вещество с объемом Vв, после чего в нее подают газ с постоянным расходом G = km, где k - коэффициент пропорциональности; m - масса контролируемого вещества. Процесс заполнения емкости сжатым воздухом сопровождается ростом давления. Изменение давления описывается дифференциальным уравнением
где R - газовая постоянная; θ - температура газа; P1 - давление газа в измерительной емкости; t - время.
где R - газовая постоянная; θ - температура газа; P1 - давление газа в измерительной емкости; t - время.
Время t1 изменения давления в измерительной емкости на постоянную заданную величину ΔP определим из (1) в виде
В процессе измерения плотности осуществляют подачу газа в сравнительную емкость, объем которой равен объему измерительной емкости, с расходом, равным расходу газа, подаваемому в измерительную емкость. Процесс заполнения сравнительной емкости сопровождается изменением давления P2, которое описывается дифференциальным уравнением
Время t2 изменения давления P2 на постоянную заданную величину ΔP определяется из уравнения
Вычитая из (2) уравнение (4), получим
С учетом того, что
и
уравнение (5) примет вид
Таким образом, по измеренной разности времен заполнения измерительной и сравнительной емкостей сжатым воздухом с расходом, пропорциональным массе контролируемого вещества, судят о плотности сыпучего вещества.
В процессе измерения плотности осуществляют подачу газа в сравнительную емкость, объем которой равен объему измерительной емкости, с расходом, равным расходу газа, подаваемому в измерительную емкость. Процесс заполнения сравнительной емкости сопровождается изменением давления P2, которое описывается дифференциальным уравнением
Время t2 изменения давления P2 на постоянную заданную величину ΔP определяется из уравнения
Вычитая из (2) уравнение (4), получим
С учетом того, что
и
уравнение (5) примет вид
Таким образом, по измеренной разности времен заполнения измерительной и сравнительной емкостей сжатым воздухом с расходом, пропорциональным массе контролируемого вещества, судят о плотности сыпучего вещества.
Преимуществом способа является то, что плотность оценивается по результатам измерения массы и объема контролируемого вещества в едином измерительном процессе, при этом исключено влияние изменения атмосферного давления, так как измерению подлежит избыточное давление.
Claims (1)
- Способ измерения плотности путем помещения контролируемого вещества в измерительную емкость, подачи в нее газа и измерения давления, отличающийся тем, что газ с одинаковым расходом пропорциональным массе контролируемого вещества подают в измерительную и сравнительную емкости, измеряют разность времен заполнения емкостей газом до заданного давления, по которой судят о величине плотности по формуле
где ΔP - постоянная заданная величина изменения давления, Па;
R - газовая постоянная, Дж/(кгК);
θ - температура газа, К;
Δt - разность времен заполнения измерительной и сравнительной емкостей, с;
k - коэффициент пропорциональности, 1/с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113143/28A RU2176078C2 (ru) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Способ измерения плотности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113143/28A RU2176078C2 (ru) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Способ измерения плотности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99113143A RU99113143A (ru) | 2001-04-27 |
RU2176078C2 true RU2176078C2 (ru) | 2001-11-20 |
Family
ID=20221497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99113143/28A RU2176078C2 (ru) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Способ измерения плотности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176078C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540247C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Способ измерения плотности |
-
1999
- 1999-06-16 RU RU99113143/28A patent/RU2176078C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КИВИЛИС С.С. Плотномеры. - М.: Энергия, 1980, с.156. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540247C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Способ измерения плотности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sperl | Experiments on corn pressure in silo cells–translation and comment of Janssen's paper from 1895 | |
CN103512829B (zh) | 一种通过浑水密度测量泥沙浓度的方法 | |
CA1201532A (en) | Liquid volume sensor system | |
US9316572B2 (en) | Device for measuring the activity of a liquid in a complex medium and associated method | |
US8511150B2 (en) | Methods and systems for determining process variables using location of center of gravity | |
Robert et al. | Bulk volume determination by modified water displacement method | |
RU2399904C1 (ru) | Способ измерения плотности | |
RU2176078C2 (ru) | Способ измерения плотности | |
RU2162596C2 (ru) | Способ измерения плотности | |
CN105486373B (zh) | 一种储液罐及液体重量的测量方法 | |
RU2540247C1 (ru) | Способ измерения плотности | |
RU2375694C1 (ru) | Струйный способ измерения плотности | |
RU2247964C2 (ru) | Способ измерения плотности | |
RU2601615C1 (ru) | Способ определения объема негерметичной емкости | |
GB2043902A (en) | Liquid Storage Tank with Measuring Device and Method for its Operation | |
WO1988009484A1 (en) | Method and apparatus for measuring the volume of a gas in a container | |
EP1673597B1 (en) | Method and apparatus for determining the volume of a container through permeation measures | |
RU2243536C1 (ru) | Способ определения газосодержания в жидкости | |
CN207570961U (zh) | 一种液体密度测量装置 | |
Mai et al. | Design and test of porosity testing apparatus for granular materials | |
CN205300698U (zh) | 一种储液罐 | |
RU2179712C2 (ru) | Устройство для измерения плотности | |
SU1749772A1 (ru) | Способ определени плотности веществ и устройство дл его осуществлени | |
US20220074779A1 (en) | Nonintrusive vessel level measurement | |
Smettem | Particle density |