RU2446383C2 - Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method - Google Patents

Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2446383C2
RU2446383C2 RU2010114354/28A RU2010114354A RU2446383C2 RU 2446383 C2 RU2446383 C2 RU 2446383C2 RU 2010114354/28 A RU2010114354/28 A RU 2010114354/28A RU 2010114354 A RU2010114354 A RU 2010114354A RU 2446383 C2 RU2446383 C2 RU 2446383C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
controlled
differential pressure
pressure sensor
connecting lines
Prior art date
Application number
RU2010114354/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010114354A (en
Inventor
Феликс Эргардович Гофман (RU)
Феликс Эргардович Гофман
Original Assignee
Феликс Эргардович Гофман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Феликс Эргардович Гофман filed Critical Феликс Эргардович Гофман
Priority to RU2010114354/28A priority Critical patent/RU2446383C2/en
Publication of RU2010114354A publication Critical patent/RU2010114354A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2446383C2 publication Critical patent/RU2446383C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method is based on measuring pressure difference at two points of the volume under analysis and involves gathering and transferring pressure from two points of the volume under analysis, lying at different height, to a differential pressure sensor through connection lines containing parting liquid. The connection lines used are at least two capillary lines which are hydraulically linked to differential pressure sensor inputs, where free ends of the connection lines lie horizontally and are rigidly fixed at given points relative the liquid under analysis. Portions of the parting liquid are periodically fed into the connection lines on the side of the differential pressure sensor. Hydrostatic pressure difference in the volume under analysis is measured during the breaks between feeding another portion of parting liquid, and the level or density of the control liquid is determined from the value of the output signal of the differential pressure sensor. The apparatus for realising the method, which includes a differential pressure sensor and connection lines containing the parting liquid, also includes a recording and control unit and two controlled parting liquid feeders, where the connection lines are in form of capillary pipes.
EFFECT: reduced error when measuring the level or density of a liquid in a reservoir, reduced operating expenses in radiochemical production conditions owing to significantly high reliability of operation of the apparatus and repairability thereof.
12 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения уровня и/или плотности жидкостей в резервуарах, находящихся в сложных технологических условиях, в частности, для контроля уровня и плотности технологических растворов радиохимической переработки облученного ядерного топлива.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to determine the level and / or density of liquids in tanks under difficult technological conditions, in particular, to control the level and density of technological solutions for radiochemical processing of irradiated nuclear fuel.

Широко известны средства для определения уровня и плотности технологических растворов, действие которых основано на измерении разности давлений ΔP в двух разнесенных в пространстве точках контролируемых технологических сред. Способы измерения разности давлений с помощью датчика дифференциального давления по существу характеризуются способами передачи давления из заданных точек контролируемых сред к чувствительному элементу датчика. Передача давления производится через линии связи («импульсные линии») посредством воздуха или жидкости.Widely known are means for determining the level and density of technological solutions, the action of which is based on measuring the pressure difference ΔP at two spatially separated points of controlled technological media. Methods for measuring the pressure difference using a differential pressure sensor are essentially characterized by methods of transmitting pressure from predetermined points of the controlled media to the sensor element. Pressure is transmitted through communication lines (“impulse lines”) through air or liquid.

Особенностью передачи контролируемой разности давлений ΔP из двух точек пространства с помощью жидкости к чувствительному элементу датчика является то, что разность давлений ΔPдатч на входах датчика отличается от ΔP на величину гидростатического давления, создаваемого столбом жидкости, передающей давление, при этом высота столба равна разности высот контролируемых двух точек пространства.Transmission peculiarity ΔP controlled by the pressure difference from two points of the space with a liquid to a sensitive element of the sensor is that the pressure difference ΔP Dutch on sensor inputs differs from ΔP on the magnitude of the hydrostatic pressure created by a column of liquid pressure-transmitting, wherein the height of the column is equal to the height difference controlled two points of space.

Известны способы и устройства для измерения уровня жидкостей (см. М.В.Кулаков. Технологические измерения и приборы для химических производств. М., 1983 г.), действие которых основано на том, что разность давлений ΔP в жидкости на расстоянии H от ее поверхности и над ней определяется выражением:Known methods and devices for measuring the level of liquids (see M.V. Kulakov. Technological measurements and devices for chemical production. M., 1983), the action of which is based on the fact that the pressure difference ΔP in the liquid at a distance H from it surface and above it is determined by the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где: ρ - плотность раствора;where: ρ is the density of the solution;

g - ускорение свободного падения.g is the acceleration of gravity.

Давление столба жидкости измеряется косвенно, по разности ΔP давления газовой фазы над поверхностью контролируемой жидкости и давления воздуха, подаваемого непрерывно в пьезометрическую трубку, погруженную в жидкость. Уровень Н определяется из известной величины ρ и измеренной разности давлений ΔP. К недостаткам указанного устройства относится низкая точность измерений, связанная с тем, что в момент отрыва пузырька избыточного воздуха происходит скачок давления в пьезометрической трубке. Последнее приводит к соответствующему разбросу в результатах измерения давления воздуха и, следовательно, к увеличению погрешности определения уровня жидкости. При резких изменениях давления газовой фазы над жидкостью погрешность определения уровня может увеличиться значительно.The liquid column pressure is measured indirectly, by the difference ΔP of the pressure of the gas phase above the surface of the controlled liquid and the air pressure supplied continuously to the piezometric tube immersed in the liquid. The level H is determined from the known value of ρ and the measured pressure difference ΔP. The disadvantages of this device include the low accuracy of measurements, due to the fact that at the time of separation of the bubble of excess air, a pressure jump occurs in the piezometric tube. The latter leads to a corresponding spread in the results of measuring air pressure and, consequently, to an increase in the error in determining the liquid level. With sharp changes in the pressure of the gas phase above the liquid, the error in determining the level can increase significantly.

Известен способ определения уровня или плотности жидкостей, при котором давление в заданной точке контролируемой среды передают к чувствительному элементу датчика через мембранный разделитель и капиллярную соединительную линию, заполненную манометрической жидкостью. Датчик дифференциального давления располагают на некоторой высоте, например, между двумя точками отбора давлений контролируемой среды. В качестве манометрической жидкости, как правило, используют силиконовое масло, имеющее низкий коэффициент объемного расширения. Жидкость закачивают в полость мембранного разделителя и капиллярную линию один раз, перед установкой на объект контроля. Указанный способ реализован в датчиках различного назначения.A known method for determining the level or density of liquids, in which the pressure at a given point in the controlled medium is transmitted to the sensor element through a membrane separator and a capillary connecting line filled with gauge fluid. The differential pressure sensor is located at a certain height, for example, between two points of pressure selection of the controlled medium. Silicone fluid having a low coefficient of volume expansion is typically used as a gauge fluid. The fluid is pumped into the cavity of the membrane separator and capillary line once, before being installed on the control object. The specified method is implemented in sensors for various purposes.

В частности, известно устройство «Интеллектуальный гидростатический преобразователь давления для измерения плотности APR-2200D» (см. Техническое описание прибора в каталоге фирмы «Aplisens» (Польша) по ссылке в Интернете http://www.aplisens.by/catalog/close_reservoir/preobr_apr_2200.html), выполненное на основе датчика дифференциального давления, в котором используются мембранные разделители двух входов датчика и контролируемой среды. Свободный объем между чувствительным элементом датчика и мембраной заполнен манометрической жидкостью. При этом используют дистанционные мембранные разделители, включающие в себя капиллярную соединительную линию между чувствительным элементом и мембраной, также заполненную манометрической жидкостью. Мембранные разделители устанавливают с помощью фланцевых соединений на боковую поверхность резервуара с разницей высот, равной ΔH. Если поверхность жидкости в резервуаре выше места установки верхнего разделителя, то устройство используют для определения плотности ρ жидкости в резервуаре по величине разности давлений, измеряемой датчиком дифференциального давления. Если ниже - то устройство служит для определения уровня жидкости при условии, что ее плотность ρ известна. Измеряемая датчиком разность давлений ΔPдатч отличается от разности давлений ΔP в точках установки мембранных разделителей на величину гидростатического давления Pмж столба манометрической жидкости высотой ΔH, причем последняя определяется из выражения:In particular, the device “Intelligent hydrostatic pressure transducer for measuring density APR-2200D” is known (see the technical description of the device in the catalog of the company “Aplisens” (Poland) at the Internet link http://www.aplisens.by/catalog/close_reservoir/ preobr_apr_2200.html) , based on the differential pressure sensor, which uses membrane separators of the two inputs of the sensor and the controlled environment. The free space between the sensor element and the membrane is filled with gauge fluid. In this case, remote membrane separators are used, including a capillary connecting line between the sensing element and the membrane, also filled with a gauge liquid. Membrane dividers are installed using flange connections on the side surface of the tank with a height difference equal to ΔH. If the surface of the liquid in the tank is higher than the installation site of the upper separator, then the device is used to determine the density ρ of the liquid in the tank by the value of the pressure difference measured by the differential pressure sensor. If below - then the device serves to determine the liquid level, provided that its density ρ is known. The measured sensor pressure difference ΔP is different from Dutch pressure difference ΔP at the points of installation of membrane separators on the magnitude of the hydrostatic pressure P MF manometric liquid column height ΔH, the latter being defined by the expression:

Figure 00000002
Figure 00000002

где ρмж - плотность манометрической жидкости.where ρ mf is the density of the gauge fluid.

Таким образом,In this way,

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

В итоге плотность контролируемой жидкости ρ (при условии, что поверхность жидкости выше верхнего разделителя) определяется как:As a result, the density of the controlled fluid ρ (provided that the surface of the fluid is above the upper separator) is defined as:

Figure 00000005
Figure 00000005

В случае если поверхность жидкости с плотностью ρ ниже верхнего разделителя, то ее уровень H относительно уровня установки нижнего разделителя определяется из измеренной датчиком разности давлений ΔPдатч с учетом гидростатического давления столба манометрической жидкости высотой ΔНIf the surface of the liquid with a density lower than the upper delimiter ρ, its H level relative to the level of the lower of the separator is determined from the measured sensor pressure difference ΔP Dutch considering manometric column hydrostatic pressure liquid height? H

следующим образом:in the following way:

Figure 00000006
Figure 00000006

Соответственно:Respectively:

Figure 00000007
Figure 00000007

Датчикам с мембранами в кристаллизующейся жидкости присущ один существенный недостаток: поверхность мембраны может обрасти кристаллами и потерять необходимую упругость, что приведет к искажению результатов измерений. Кроме того, при малых перепадах высот контролируемых точек, характерных, в условиях радиохимического производства, для небольших по размеру резервуаров, к упругости мембран предъявляются повышенные требования по передаче малых перепадов давления. В этом случае возникают проблемы с изготовлением мембран из материала, устойчивого к контролируемой среде, в частности, к сильным кислотам. Спецификой радиохимического производства являются также большие радиационные нагрузки на оборудование, включая датчики. Существенное снижение радиационной нагрузки на датчик возможно, если его вынести за пределы радиационной защиты, которой снабжена технологическая установка. Однако из-за ограничений на длину капилляров (до 6 метров), связывающих чувствительный элемент датчика с мембранами, это не представляется возможным.Sensors with membranes in crystallizing liquid have one significant drawback: the surface of the membrane can grow crystals and lose the necessary elasticity, which will lead to distortion of the measurement results. In addition, with small differences in the heights of the controlled points, which are characteristic under conditions of radiochemical production, for small-sized tanks, increased demands are placed on the elasticity of the membranes for the transfer of small pressure differences. In this case, problems arise with the manufacture of membranes from a material resistant to a controlled environment, in particular, to strong acids. The specifics of radiochemical production are also large radiation loads on equipment, including sensors. A significant reduction in the radiation load on the sensor is possible if it is taken outside the radiation protection that the process plant is equipped with. However, due to restrictions on the length of the capillaries (up to 6 meters) connecting the sensitive element of the sensor with membranes, this is not possible.

Возможно определение уровня жидкости путем измерения разности гидростатических давлений жидкости в контролируемом резервуаре и специальном уравнительном сосуде (см., например, «Монтаж средств измерений и автоматизации». Справочник под ред. А.С.Клюева, М.: Энергоатомиздат, 1988 г., стр.342). Положительный и отрицательный входы датчика дифференциального давления связывают с резервуаром и уравнительным сосудом с помощью трубных соединительных линий, заполненных контролируемой жидкостью. При этом датчик располагают ниже резервуара с раствором, а диаметр трубных соединительных линий выбирают достаточно большим - не менее 12 мм (см. там же, стр.318). В этом случае пузырьки газа, попавшие в жидкость или выделившиеся из нее, всплывают и не вносят дополнительной погрешности в результаты измерений.It is possible to determine the liquid level by measuring the difference in the hydrostatic pressure of the liquid in a controlled tank and a special equalization vessel (see, for example, “Installation of measuring and automation equipment.” Handbook edited by A.S. Klyuyev, M .: Energoatomizdat, 1988, p. 342). The positive and negative inputs of the differential pressure sensor are connected to the reservoir and the surge vessel using pipe connecting lines filled with a controlled fluid. In this case, the sensor is located below the reservoir with the solution, and the diameter of the pipe connecting lines is chosen sufficiently large - at least 12 mm (see ibid., P. 318). In this case, gas bubbles that enter the liquid or stand out from it, float and do not introduce additional error into the measurement results.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решением является способ измерения уровня агрессивных жидкостей (см. там же, стр.343), согласно которому для предотвращения непосредственного контакта датчика дифференциального давления и контролируемой жидкости в разрыв трубных соединительных линий дополнительно устанавливают разделительные сосуды и частично заполняют их разделительной жидкостью, которая не смешивается с контролируемой жидкостью и отличается от нее по плотности. Этой же жидкостью заполняют и соединительные линии от разделительных сосудов до входов датчика дифференциального давления. С другой стороны, разделительная жидкость не агрессивна по отношению к материалам, из которых выполнен датчик дифференциального давления. Часть разделительных сосудов и соединительные линии до резервуара и уравнительного сосуда заполняют контролируемой жидкостью.The closest in technical essence to the claimed solution is a method for measuring the level of aggressive liquids (see ibid., P. 343), according to which, to prevent direct contact of the differential pressure sensor and the controlled liquid, separation vessels are additionally installed in the rupture of the pipe connecting lines and partially fill them a separation fluid that does not mix with the controlled fluid and differs from it in density. Connecting lines from separation vessels to the inputs of the differential pressure sensor are also filled with the same liquid. On the other hand, the release fluid is not aggressive with respect to the materials of which the differential pressure sensor is made. Part of the separation vessels and connecting lines to the reservoir and the surge vessel are filled with a controlled fluid.

Блок-схема устройства для случая, когда плотность разделительной жидкости выше, чем плотность контролируемой жидкости, показана на фиг.1. Это устройство содержит датчик дифференциального давления, два разделительных сосуда, трубные соединительные линии, соединяющие нижние части разделительных сосудов с датчиком дифференциального давления, а верхние части разделительных сосудов - с резервуаром с контролируемой жидкостью и уравнительным сосудом, размещенным по высоте на уровне верхней части резервуара с контролируемой жидкостью и соединенным с ним по газовой фазе трубной линией. Нижние трубные соединительные линии, а также равные объемы в нижней части идентичных разделительных сосудов заполняются разделительной жидкостью. Верхняя часть разделительных сосудов и верхние соединительные линии, а также уравнительный сосуд заполняются контролируемой жидкостью. Верхний уровень жидкости в уравнительном сосуде соответствует максимально возможному уровню контролируемой жидкости в резервуаре.The block diagram of the device for the case when the density of the separation fluid is higher than the density of the controlled fluid is shown in figure 1. This device contains a differential pressure sensor, two separation vessels, pipe connecting lines connecting the lower parts of the separation vessels to the differential pressure sensor, and the upper parts of the separation vessels - with a reservoir with a controlled liquid and a surge vessel placed in height at the level of the upper part of the reservoir with a controlled liquid and connected to it through the gas phase by a pipe line. The lower pipe connecting lines, as well as equal volumes in the lower part of the identical separation vessels, are filled with the separation liquid. The upper part of the separation vessels and the upper connecting lines, as well as the surge vessel, are filled with a controlled fluid. The upper liquid level in the equalization vessel corresponds to the maximum possible level of the controlled liquid in the tank.

Выходным сигналом устройства является выходной сигнал датчика дифференциального давления, который равен нулю, когда уровень жидкости в резервуаре максимален и равен уровню жидкости в уравнительном сосуде. Когда уровень жидкости в резервуаре минимален, то выходной сигнал устройства достигает максимума. Диаметр трубных соединительных линий должен быть не менее 12 мм, чтобы пузырьки газа, попавшие в контролируемую жидкость или выделившиеся из нее, всплывали и не вносили дополнительной погрешности в результаты измерений.The output signal of the device is the output signal of the differential pressure sensor, which is zero when the liquid level in the tank is maximum and equal to the liquid level in the surge vessel. When the liquid level in the tank is minimal, the output signal of the device reaches a maximum. The diameter of the pipe connecting lines must be at least 12 mm so that gas bubbles entering the controlled liquid or released from it float and do not introduce additional errors in the measurement results.

К недостаткам такого устройства относится то, что наличие довольно протяженных трубных соединительных линий, заполненных контролируемой жидкостью, не приемлемо для радиохимического производства. При этом трубные соединительные линии должны монтироваться с понижением от резервуара с контролируемой жидкостью к датчику. В силу этого датчик дифференциального давления в данном устройстве невозможно вынести за пределы радиационной защиты технологической установки, что существенно понизит срок его службы из-за большой радиационной нагрузки. Кроме того, конструктивно для условий радиохимического производства элементы устройства для определения давлений в заданных точках должны вводиться в резервуар с контролируемой жидкостью сверху, т.к. отверстия на его боковых стенках недопустимы.The disadvantages of such a device include the fact that the presence of rather long pipe connecting lines filled with a controlled liquid is not acceptable for radiochemical production. In this case, the pipe connecting lines must be mounted downward from the reservoir with the controlled fluid to the sensor. Because of this, the differential pressure sensor in this device cannot be moved beyond the radiation protection of the process plant, which will significantly reduce its service life due to the large radiation load. In addition, structurally for the conditions of radiochemical production, the elements of the device for determining pressures at given points should be introduced into the tank with a controlled liquid from above, since holes on its side walls are not allowed.

Изобретение решает задачу снижения погрешности измерений плотности и/или уровня жидкости в резервуаре, а также снижения эксплуатационных расходов в условиях радиохимического производства за счет существенного повышения надежности работы устройства.The invention solves the problem of reducing the measurement error of the density and / or liquid level in the tank, as well as reducing operating costs in the conditions of radiochemical production due to a significant increase in the reliability of the device.

Технический результат, получаемый от реализации заявленного изобретения, обеспечивается тем, что для определения уровня или плотности жидкости способом, основанным на измерении разности давлений в двух точках контролируемого объема, включающим отбор и передачу давлений из двух точек контролируемого объема, расположенных на разной высоте, к датчику дифференциального давления через соединительные линии, содержащие разделительную жидкость, согласно способу, в качестве соединительных линий используют по меньшей мере две капиллярные линии, гидравлически сообщающиеся со входами датчика дифференциального давления, причем свободные концы соединительных линий жестко фиксируют в заданных точках относительно контролируемой жидкости с образованием разности высот. При этом в соединительные линии со стороны датчика дифференциального давления периодически дозируют порции разделительной жидкости, измерение разности гидростатических давлений в контролируемом объеме производят в моменты времени в перерывах между дозированием очередной порции разделительной жидкости, а по величине выходного сигнала датчика дифференциального давления определяют уровень или плотность контролируемой жидкости.The technical result obtained from the implementation of the claimed invention is ensured by the fact that to determine the level or density of the liquid in a manner based on measuring the pressure difference at two points of the controlled volume, including the selection and transmission of pressures from two points of the controlled volume located at different heights to the sensor the differential pressure through the connecting lines containing the separation liquid, according to the method, at least two capillary tubes are used as connecting lines ii fluidly communicating with inputs of the differential pressure sensor, wherein the free ends of the connecting lines are rigidly fixed at predetermined points relative to the controlled liquid to form the difference in height. In this case, portions of the separation liquid are periodically dosed into the connecting lines from the side of the differential pressure sensor, the difference in hydrostatic pressure in the controlled volume is measured at intervals in time between dosing of the next portion of the separation liquid, and the level or density of the controlled liquid is determined by the value of the output signal of the differential pressure sensor .

Свободные концы соединительных линий, установленные в резервуаре с контролируемой жидкостью, могут быть расположены горизонтально в виде участков небольшой длины, а дозирование порций в две линии осуществляют одновременно или поочередно, с известным расходом разделительной жидкости.The free ends of the connecting lines installed in the tank with the controlled fluid can be arranged horizontally in the form of sections of small length, and the dosage of portions in two lines is carried out simultaneously or alternately, with a known flow rate of the separation fluid.

Для диагностики состояния соединительных линий величину выходного сигнала датчика дифференциального давления в перерыве между дозированием порции разделительной жидкости сравнивают с его величиной, предварительно полученной в момент времени, предшествующий дозированию данной порции, после чего по абсолютному значению разности указанных величин оценивают гидродинамическое сопротивление капиллярных линий.To diagnose the condition of the connecting lines, the value of the output signal of the differential pressure sensor in the interval between the dosing of a portion of the separation liquid is compared with its value previously obtained at the time moment preceding the dosing of this portion, after which the hydrodynamic resistance of the capillary lines is estimated by the absolute value of the difference of these values.

Кроме того, определение плотности контролируемой жидкости производят при расположении свободных концов соединительных линий в заданных точках ниже поверхности жидкости, а определение уровня контролируемой жидкости производят при расположении свободного конца одной соединительной линии в заданной точке ниже поверхности жидкости, а свободного конца второй соединительной линии - над поверхностью жидкости в точке, заведомо превышающей возможно достижимый уровень жидкости. При этом в непосредственной близости под свободным концом верхней соединительной линии дополнительно устанавливают плоскую пластину, параллельную поверхности жидкости.In addition, the density of the controlled fluid is determined when the free ends of the connecting lines are located at predetermined points below the surface of the liquid, and the level of the controlled fluid is determined when the free end of one connecting line is at a given point below the surface of the liquid, and the free end of the second connecting line is above the surface fluid at a point obviously exceeding the possibly attainable fluid level. Moreover, in the immediate vicinity under the free end of the upper connecting line, a flat plate is additionally installed parallel to the surface of the liquid.

Кроме того, в качестве разделительной жидкости преимущественно выбирают жидкость, способную смешиваться с контролируемой жидкостью и обладающую низким газовыделением.In addition, as the separation liquid, a liquid that is capable of mixing with a controlled liquid and having low gas evolution is advantageously selected.

Кроме того, период дозирования порций устанавливают максимальным, если разность давлений в процессе многократных измерений изменяется незначительно, и уменьшают обратно пропорционально скорости изменения разности давлений.In addition, the batching period of the batches is set maximum if the pressure difference during the multiple measurements does not change significantly, and is reduced inversely with the rate of change of the pressure difference.

В устройство для осуществления заявленного способа, включающее датчик дифференциального давления и соединительные линии, в которых присутствует разделительная жидкость, согласно изобретению, введены блок регистрации и управления и два управляемых дозатора разделительной жидкости, при этом выход датчика дифференциального давления соединен с входом блока регистрации и управления, информационный выход блока служит выходом устройства в целом, а управляющие выходы блока подключены к управляющим входам дозаторов, выходы которых гидравлически объединены с входами датчика дифференциального давления и входами соединительных линий, выполненных в виде по меньшей мере двух капиллярных трубок, свободные концы которых установлены в резервуаре с контролируемой жидкостью и жестко закреплены в заданных точках относительно контролируемой жидкости с образованием разности высот. При этом свободные концы соединительных линий выполнены в виде горизонтальных участков небольшой длины, а в непосредственной близости под свободным концом верхней соединительной линии дополнительно установлена плоская пластина, параллельная поверхности жидкости.In the device for implementing the inventive method, comprising a differential pressure sensor and connecting lines in which a separation liquid is present, according to the invention, a recording and control unit and two controlled separation liquid dispensers are introduced, wherein the output of the differential pressure sensor is connected to the input of the registration and control unit, the information output of the unit serves as the output of the device as a whole, and the control outputs of the unit are connected to the control inputs of the dispensers, the outputs of which are hydraulic ically combined with a differential pressure sensor inputs and trunk inputs performed in the form of at least two capillary tubes, the free ends of which are installed in the tank with the controlled fluid and is rigidly secured at fixed points relative to the controlled liquid to form the difference in height. Moreover, the free ends of the connecting lines are made in the form of horizontal sections of small length, and in the immediate vicinity of the free end of the upper connecting line an additional flat plate is installed parallel to the surface of the liquid.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана блок-схема устройства-прототипа; на фиг.2 представлена блок-схема предлагаемого устройства для измерения уровня или плотности жидкости.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a block diagram of a prototype device; figure 2 presents a block diagram of the proposed device for measuring the level or density of the liquid.

Устройство для реализации способа содержит датчик 1 дифференциального давления, управляемые дозаторы 2 и 3 разделительной жидкости, блок 4 регистрации и управления, по меньшей мере две капиллярные соединительные линии 5 и 6, и горизонтальную площадку 7, установленную в резервуаре 8 с контролируемой жидкостью. При этом выход датчика 1 дифференциального давления электрически соединен с входом блока 4 регистрации и управления, информационный выход блока 4 служит выходом устройства в целом, а управляющие выходы блока 4 подключены к управляющим входам дозаторов 2 и 3, выходы которых гидравлически объединены с входами датчика 1 дифференциального давления и входами соединительных линий 5 и 6.A device for implementing the method comprises a differential pressure sensor 1, controlled dispensing liquid dispensers 2 and 3, a recording and control unit 4, at least two capillary connecting lines 5 and 6, and a horizontal platform 7 installed in the tank 8 with the controlled liquid. The output of the differential pressure sensor 1 is electrically connected to the input of the registration and control unit 4, the information output of the unit 4 serves as the output of the device as a whole, and the control outputs of the unit 4 are connected to the control inputs of the dispensers 2 and 3, the outputs of which are hydraulically combined with the inputs of the differential sensor 1 pressure and inputs of connecting lines 5 and 6.

Датчик 1 дифференциального давления представляет собой, по существу, известный датчик, например, типа DMD 331-A-S фирмы «БД Сенсоре РУС» (см. по ссылке в Интернете http://www.bdsensors.ru/products/product_info.php?id=19), основная погрешность которого не превышает 0,1% измеряемой величины. Этот датчик включает емкостную ячейку, входы которой изолированы качественными мембранами, предназначенными для контактирования с агрессивными средами, но контакт с кристаллизующимися жидкостями для данной конструкции противопоказан. Кроме того, указанный датчик не желательно размещать в непосредственной близости от технологического оборудования в радиохимическом производстве, а также подвергать воздействию радиационных полей.The differential pressure sensor 1 is essentially a known sensor, for example, type DMD 331-AS of the company "DB Sensor Rus" (see the link on the Internet http://www.bdsensors.ru/products/product_info.php?id = 19) , the main error of which does not exceed 0.1% of the measured value. This sensor includes a capacitive cell, the inputs of which are insulated with high-quality membranes intended for contact with aggressive media, but contact with crystallizing liquids is contraindicated for this design. In addition, the specified sensor is not desirable to be placed in close proximity to technological equipment in radiochemical production, as well as to expose to radiation fields.

Капиллярные соединительные линии 5 и 6 могут быть выполнены из материала, инертного как к контролируемой, так и к разделительной жидкостям, например, металлическими (в частности, из нержавеющей стали), а их внутренний диаметр может составлять, например, 1-2 мм. В варианте исполнения устройства могут быть установлены как две, так и большее количество соединительных линий, например, три или четыре. В этом случае первые две линии могут использоваться для измерения плотности, а вторые две или вторая и третья - для измерения уровня жидкости. При этом могут быть установлены клапаны для переключения линий на один датчик дифференциального давления или использоваться два аналогичных датчика.The capillary connecting lines 5 and 6 can be made of a material that is inert to both the controlled and the separation fluids, for example, metallic (in particular, stainless steel), and their inner diameter can be, for example, 1-2 mm. In an embodiment of the device, two or more connecting lines can be installed, for example, three or four. In this case, the first two lines can be used to measure the density, and the second two or the second and third to measure the liquid level. At the same time, valves can be installed to switch lines to one differential pressure sensor or two similar sensors can be used.

В качестве управляемых дозаторов 2 и 3 могут быть использованы, например, мембранные микронасосы типа 7604 фирмы «Bürkert», (см. в Интернете по ссылке http://www.ndps.ru/burkert/DEE/buerkert_products.sk_34.htm), работа которых регулируется программным путем с помощью сигналов от блока 4 регистрации и управления.As controlled dispensers 2 and 3 can be used, for example, membrane micropumps type 7604 from Bürkert, (see the Internet at http://www.ndps.ru/burkert/DEE/buerkert_products.sk_34.htm), whose work is regulated programmatically using signals from the unit 4 of registration and control.

Блок 4 регистрации и управления выполнен на основе микроконвертора, который объединяет в себе аналого-цифровой преобразователь входного сигнала и микропроцессор, обеспечивающий регистрацию входного сигнала; обработку информации; периодическую генерацию импульсных последовательностей на двух выходах блока 4, выполненных в виде электронных ключей, для управления дозаторами 2 и 3; обмен данными через информационный выход блока 4, представляющего собой, например, стандартный СОМ-порт и т.д.Block 4 registration and control is made on the basis of a microconverter, which combines an analog-to-digital converter of the input signal and a microprocessor that provides registration of the input signal; information processing; periodic generation of pulse sequences at two outputs of block 4, made in the form of electronic keys, for controlling dispensers 2 and 3; data exchange through the information output of block 4, which is, for example, a standard COM port, etc.

Свободные концы соединительных линий 5 и 6 выполнены в виде горизонтальных участков линий небольшой длины и жестко закреплены в контролируемом резервуаре 8 в заданных точках с разностью высот, равной ΔН. Произвольное смещение точек закрепления концов соединительных линий недопустимо, так как это приведет к погрешности в измерениях.The free ends of the connecting lines 5 and 6 are made in the form of horizontal sections of lines of small length and are rigidly fixed in a controlled reservoir 8 at predetermined points with a height difference of ΔН. An arbitrary shift of the attachment points of the ends of the connecting lines is unacceptable, as this will lead to measurement errors.

Соединительные линии 5 и 6 выведены из резервуара 8 через верхнюю крышку 9, а их длина может составлять до нескольких десятков метров. Для использования в условиях радиохимического производства наиболее целесообразным является размещение соединительных линий 5 и 6 с повышением от резервуара 8 к датчику 1, но в любом случае датчик 1 должен быть расположен только после выхода соединительных линий за пределы радиационной защиты технологического оборудования.The connecting lines 5 and 6 are removed from the tank 8 through the top cover 9, and their length can be up to several tens of meters. For use in radiochemical production conditions, it is most appropriate to place the connecting lines 5 and 6 with an increase from the reservoir 8 to the sensor 1, but in any case, the sensor 1 should be located only after the connecting lines go beyond the radiation protection of the technological equipment.

Если уровень жидкости Н относительно свободного конца линии 6 больше величины ΔН, то есть если свободные концы линий 5 и 6 находятся в контролируемой жидкости, то устройство выполняет функцию контроля плотности жидкости. В другом случае, когда конец линии 6 оказывается погруженным в жидкость, а конец линии 5 находится выше нее, то устройство может быть использовано для контроля уровня жидкости. В последнем случае непосредственно под свободным концом линии 5 установлена горизонтальная площадка 7, площадь которой может составлять, например, несколько квадратных сантиметров.If the liquid level H relative to the free end of line 6 is greater than ΔН, that is, if the free ends of lines 5 and 6 are in a controlled liquid, then the device performs the function of controlling the density of the liquid. In another case, when the end of line 6 is immersed in the liquid, and the end of line 5 is above it, the device can be used to control the liquid level. In the latter case, a horizontal platform 7 is installed directly under the free end of line 5, the area of which may be, for example, several square centimeters.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Для случая контроля плотности жидкости дозатор 3 по команде блока 4 регистрации и управления в течение заданного интервала времени с заданным небольшим расходом дозирует разделительную жидкость в соединительную линию 6. В момент начала дозирования из-за наличия гидродинамического сопротивления линии 6 разность давлений, регистрируемая датчиком 1, получает приращение, пропорциональное по величине гидродинамическому сопротивлению линии 6. Если в процессе дозирования указанное приращение превысит по величине заданный порог, то дозирование прекращается, и в блоке 4 регистрации и управления формируется аварийный сигнал для внешних устройств, означающий неисправность линии 6, связанную, в частности, с ее «засорением» или скоплением в ней пузырьков воздуха.For the case of controlling the density of the liquid, the dispenser 3, at the command of the registration and control unit 4, dosing the separation liquid into the connecting line 6 for a predetermined time interval with a predetermined small flow rate. At the time of the start of dispensing, due to the presence of hydrodynamic resistance of line 6, the pressure difference recorded by the sensor 1, gets an increment proportional in magnitude to the hydrodynamic resistance of line 6. If, during the dosing process, the indicated increment exceeds the specified threshold in magnitude, then it is dosed e stops, and in block 4 is formed by registering and managing an alarm to an external device, indicating a fault line 6 is connected, in particular, with its "clogging" or accumulation of air bubbles in it.

При дозировании избыточная разделительная жидкость поступает из свободного конца линии 6 в контролируемую жидкость. С учетом этого, в качестве разделительной жидкости выбирается такая, которая растворяется в контролируемой жидкости и практически не меняет ее состав, так как дозируемый объем разделительной жидкости (единицы миллилитров) на несколько порядков меньше объема контролируемой жидкости. После окончания работы дозатора 3 по команде блока 4 регистрации и управления дозатор 2 аналогичным образом дозирует разделительную жидкость в соединительную линию 5. При этом, как и для линии 6, может быть сформирован аварийный сигнал для внешних устройств, означающий неисправность линии 5.When dosing, excess separation fluid flows from the free end of line 6 to the controlled fluid. With this in mind, one is selected as a separation liquid that dissolves in the controlled liquid and practically does not change its composition, since the dosed volume of the separation liquid (units of milliliters) is several orders of magnitude smaller than the volume of the controlled liquid. After the operation of the dispenser 3 at the command of the registration and control unit 4, the dispenser 2 likewise dispenses the separation liquid into the connecting line 5. At the same time, as for line 6, an alarm signal can be generated for external devices, indicating a malfunction of line 5.

После окончания работы дозатора 2 через некоторое время, занятое переходным процессом, на выходе датчика 1 дифференциального давления регистрируется величина ΔРдатч, пропорциональная разности гидростатических давлений, создаваемых столбом разделительной жидкости и столбом контролируемой жидкости с равными высотами ΔН. Аналогично устройству с применением мембранных разделителей, искомая величина плотности ρ контролируемого раствора определяется с помощью блока 4 регистрации и управления из выражения:After the end of the dispenser 2 via a time occupied by the transient, the output of the differential pressure sensor 1 is recorded value? P sens, which is proportional to the difference of hydrostatic pressure generated by the fluid column separation and post-controlled fluid, with equal heights? H. Similarly to the device using membrane separators, the desired density ρ of the controlled solution is determined using the unit 4 of registration and control from the expression:

Figure 00000008
Figure 00000008

где ррж - плотность разделительной жидкости.where p h - the density of the separation fluid.

Измерение ΔРдатч и определение ρ производится многократно, до проведения очередных процедур дозирования разделительной жидкости в соединительные линии 5 и 6. Интервал между двумя последующими процедурами дозирования может быть достаточно большим. Его величина, а также объем отдельной порции дозируемой жидкости определяются следующими факторами.Measurement of ΔP sensors and determination of ρ is carried out repeatedly, until the next dosing procedures for dividing the liquid into the connecting lines 5 and 6. The interval between the two subsequent dosing procedures can be quite large. Its value, as well as the volume of a single portion of the dosed liquid, are determined by the following factors.

Во-первых, если разделительная жидкость характеризуется небольшим и медленным газовыделением, например, дистиллированная вода, то необходимо прокачивать разделительную жидкость в количествах, позволяющих обновить содержимое каждой капиллярной соединительной линии 5 и 6 в течение приблизительно 6÷8 часов. Например, объем капиллярной линии длиной 20 метров и внутренним диаметром 2 мм составляет около 60 мл. В указанных условиях средний расход разделительной жидкости для каждой соединительной линии 5 и 6 составляет приблизительно 10 мл/час. Мембранные микронасосы типа 7604 фирмы «Bürkert» обеспечивают производительность 5 мл/мин. Соответственно, для выбранного примера общее время работы каждого дозатора 1 или 2 составит 2 минуты в течение часа. Если периодически включать дозаторы 1 и 2 на короткое время, например, по 3 секунды каждый, то средний расход разделительной жидкости величиной 10 мл/час будет обеспечен при проведении процедуры дозирования один раз в 90 секунд. При этом измерение плотности может вестись с периодом 10÷15 секунд без помех со стороны процедуры дозирования.Firstly, if the separation liquid is characterized by a small and slow outgassing, for example, distilled water, then it is necessary to pump the separation liquid in quantities that allow updating the contents of each capillary connecting line 5 and 6 for approximately 6-8 hours. For example, the volume of a capillary line with a length of 20 meters and an inner diameter of 2 mm is about 60 ml. Under these conditions, the average flow rate of the separation fluid for each connecting line 5 and 6 is approximately 10 ml / hour. Bürkert type 7604 diaphragm micropumps deliver 5 ml / min. Accordingly, for the selected example, the total operating time of each dispenser 1 or 2 will be 2 minutes per hour. If you periodically turn on dispensers 1 and 2 for a short time, for example, 3 seconds each, then the average flow rate of the separation liquid of 10 ml / hour will be provided during the dosing procedure once every 90 seconds. In this case, the density measurement can be carried out with a period of 10 ÷ 15 seconds without interference from the dosing procedure.

С другой стороны, в сечениях свободных концов капиллярных соединительных линий 5 и 6 происходит взаимодействие контролируемой и разделительной жидкостей. Скорость этого взаимодействия и влияние изменения состава разделительной жидкости в зоне свободных концов линии 5 и 6 зависит от конкретных составов указанных жидкостей. Например, при контроле азотнокислых растворов и использовании в качестве разделительной жидкости дистиллированной воды процесс носит крайне медленный характер. В течение часа на расстоянии 1 см от отверстия концентрация азотной кислоты в разделительной жидкости не превышает 2% от концентрации азотной кислоты в контролируемом растворе. Т.е. изменение концентрации практически не выйдет за пределы начального горизонтального участка свободных концов линий 5 и 6. Кроме того, процессы перемешивания в линиях 5 и 6 идентичны. Соответственно, в течение часа останется неизменным значение плотности разделительной жидкости в вертикальных участках, влияющее на величину измеряемой разности давлений ΔР.On the other hand, in the sections of the free ends of the capillary connecting lines 5 and 6, the interaction of the controlled and separation fluids occurs. The speed of this interaction and the effect of changes in the composition of the separation fluid in the zone of free ends of lines 5 and 6 depend on the specific compositions of these fluids. For example, when controlling nitric acid solutions and using distilled water as a separation liquid, the process is extremely slow. Within an hour at a distance of 1 cm from the hole, the concentration of nitric acid in the separation liquid does not exceed 2% of the concentration of nitric acid in the controlled solution. Those. the change in concentration practically does not go beyond the initial horizontal section of the free ends of lines 5 and 6. In addition, the mixing processes in lines 5 and 6 are identical. Accordingly, the value of the density of the separation fluid in the vertical sections, which affects the measured pressure difference ΔP, will remain unchanged for an hour.

В случае если скорость взаимодействия контролируемой и разделительной жидкостей выше, устанавливается меньший период дозирования и меньший объем дозируемой порции. Объем порции должен быть значительно большим, чем внутренний объем начального горизонтального участка свободных концов линий 5 и 6. Последний при длине начального участка в 10 мм и внутреннем диаметре 2 мм составляет приблизительно 0,03 мл. В приведенном выше примере при периодичности процедуры дозирования 90 секунд и ее продолжительности в 3 секунды для дозатора 1 или 2 объем отдельной порции разделительной жидкости составит 0,25 мл, что существенно больше внутреннего объема горизонтального участка свободных концов линий 5 и 6.If the interaction rate between the controlled and separation fluids is higher, a shorter dosing period and a smaller volume of the dosed portion are set. The portion volume should be significantly larger than the internal volume of the initial horizontal portion of the free ends of lines 5 and 6. The latter, with a length of the initial portion of 10 mm and an inner diameter of 2 mm, is approximately 0.03 ml. In the above example, with a periodicity of the batching procedure of 90 seconds and its duration of 3 seconds for dispenser 1 or 2, the volume of a separate portion of the separation liquid will be 0.25 ml, which is significantly larger than the internal volume of the horizontal section of the free ends of lines 5 and 6.

Для определения уровня раствора в резервуаре необходимо, чтобы поверхность жидкости находилась ниже свободного конца соединительной линии, т.е. чтобы выполнялось условие H<ΔН. В этом случае, в отличие от измерения плотности, при дозировании разделительной жидкости в соединительную линию 5 избыточная разделительная жидкость поступает из свободного конца линии 5 на площадку 7, которая исключает возможность образования висящей капли разделительной жидкости на свободном конце линии 5. Наличие площадки 7 повышает точность определения уровня жидкости Н, т.к. при зависании на свободном конце линии 5 капли разделительной жидкости возникает систематическое смещение измеренной разности давлений ΔР, что вызывает соответствующую погрешность определения уровня Н, эквивалентную примерно 2÷5 мм.To determine the level of the solution in the tank, it is necessary that the surface of the liquid is below the free end of the connecting line, i.e. to satisfy the condition H <ΔН. In this case, in contrast to the density measurement, when dosing the release liquid into the connecting line 5, excess separation liquid flows from the free end of line 5 to platform 7, which eliminates the possibility of a hanging drop of separation liquid at the free end of line 5. The presence of platform 7 improves accuracy determine the level of liquid H, because when a drop of separation liquid hangs at the free end of line 5, a systematic shift of the measured pressure difference ΔP occurs, which causes a corresponding error in determining the level H, equivalent to about 2 ÷ 5 mm.

После окончания процедур дозирования регистрируется величина ΔРдатч, пропорциональная разности гидростатических давлений, создаваемых столбом разделительной жидкости высотой ΔН и столбом контролируемой жидкости высотой Н. Аналогично устройству с применением мембранных разделителей, величина Н определяется из выражения:After the dosing procedures are completed, the ΔP sensor value is proportional to the difference of hydrostatic pressures created by the separation liquid column of height ΔН and the column of controlled liquid of height N. Similarly to the device using membrane separators, the value of H is determined from the expression:

Figure 00000009
Figure 00000009

где ρрж - плотность разделительной жидкости.where ρ rh is the density of the separation fluid.

Процедура дозирования разделительной жидкости в линии 5 и 6 может осуществляться как поочередно, так и одновременно в обе линии. В последнем случае, если разность давлений ΔРдатч в процессе ближайших измерений практически не изменяется, то это означает, что обе капиллярные линии одинаково не засорены, и в них отсутствуют скопления пузырьков газа. Если же ΔР изменяется, например, в положительную сторону, то это свидетельствует о том, что увеличилось гидродинамическое сопротивление линии, подключенной к положительному входу датчика дифференциального давления, а если ΔР изменяется в отрицательную сторону, то очевидно, что засорена другая капиллярная линия.The dosing procedure for the separation fluid in lines 5 and 6 can be carried out both alternately and simultaneously in both lines. In the latter case, if the pressure difference ΔP of the sensors during the next measurements is practically unchanged, this means that both capillary lines are not clogged equally, and there are no accumulations of gas bubbles in them. If ΔР changes, for example, in the positive direction, then this indicates that the hydrodynamic resistance of the line connected to the positive input of the differential pressure sensor has increased, and if ΔР changes in the negative direction, it is obvious that the other capillary line is clogged.

Таким образом, благодаря процедуре дозирования разделительной жидкости в устройстве производится регулярное диагностирование рабочего состояния капиллярных соединительных линий, причем в процессе работы устройства, что способствует повышению точности определения измеряемых величин и тем самым повышению надежности работы устройства.Thus, due to the dosing procedure for dividing the liquid in the device, the operational status of the capillary connecting lines is regularly diagnosed, moreover, during the operation of the device, which helps to increase the accuracy of determining measured values and thereby increase the reliability of the device.

Кроме того, устройство для реализации заявленного способа обеспечивает уменьшение погрешности определения уровня жидкости по сравнению с аналогичными устройствами за счет наличия горизонтальной площадки 7, которая препятствует образованию капель разделительной жидкости на свободном конце линии 5 и тем самым устраняет систематическое смещение измеренной разности давлений ΔРдатч.In addition, a device for implementing the inventive method provides a reduction in the error in determining the liquid level compared with similar devices due to the presence of a horizontal platform 7, which prevents the formation of droplets of the separation liquid at the free end of line 5 and thereby eliminates the systematic bias of the measured pressure difference ΔP sensors .

Вместе с тем надежность предлагаемого устройства в условиях радиохимического производства оказывается существенно выше, чем у прототипа, т.к. в зоне расположения технологического оборудования в условиях высоких радиационных полей размещаются только узлы, выполненные из металла, включая металлические капиллярные соединительные линии 5 и 6, а какие-либо чувствительные либо исполнительные элементы устройства отсутствуют. Датчик 1 дифференциального давления, управляемые дозаторы 2 и 3 разделительной жидкости, блок 4 регистрации и управления могут быть размещены вне зоны расположения технологического оборудования. При этом стоимость замены элемента устройства, не находящегося в зоне расположения технологического оборудования, невысока, что обеспечивает снижение эксплуатационных расходов в условиях радиохимического производства.However, the reliability of the proposed device in terms of radiochemical production is significantly higher than that of the prototype, because in the zone of technological equipment in high radiation fields only nodes made of metal are placed, including metal capillary connecting lines 5 and 6, and there are no sensitive or actuating elements of the device. The differential pressure sensor 1, the controlled dispensers 2 and 3 of the separation fluid, the registration and control unit 4 can be placed outside the zone of the technological equipment. At the same time, the cost of replacing an element of a device not located in the zone of technological equipment is low, which ensures a reduction in operating costs in conditions of radiochemical production.

Использование заявленного технического решения позволяет также расширить область его применения для сложных технологических условий, в частности, для радиохимического производства.The use of the claimed technical solution also allows you to expand the scope of its application for complex technological conditions, in particular, for radiochemical production.

Claims (12)

1. Способ определения уровня или плотности жидкости, основанный на измерении разности гидростатических давлений в двух точках контролируемого объема, включающий отбор и передачу давлений из двух точек контролируемого объема, расположенных на разной высоте, к датчику дифференциального давления через соединительные линии, заполненные разделительной жидкостью, отличающийся тем, что в качестве соединительных линий используют по меньшей мере две капиллярные линии, свободные концы которых жестко фиксируют в заданных точках относительно контролируемой жидкости с образованием разности высот, в соединительные линии со стороны датчика дифференциального давления периодически дозируют порции разделительной жидкости, измерение разности гидростатических давлений в контролируемом объеме производят в моменты времени в перерывах между дозированием очередной порции разделительной жидкости, а по величине выходного сигнала датчика дифференциального давления определяют уровень или плотность контролируемой жидкости.1. A method for determining the level or density of a liquid, based on measuring the difference in hydrostatic pressures at two points of a controlled volume, including selecting and transmitting pressures from two points of a controlled volume located at different heights to a differential pressure sensor through connecting lines filled with a separation liquid, characterized in that at least two capillary lines are used as connecting lines, the free ends of which are rigidly fixed at predetermined points relative to of controlled liquid with the formation of a height difference, portions of the separation liquid are periodically dosed into the connecting lines from the side of the differential pressure sensor, measurement of the difference of hydrostatic pressures in the controlled volume is carried out at time instants between dosing of the next portion of the separation liquid, and determined by the value of the output signal of the differential pressure sensor level or density of the controlled fluid. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что свободные концы соединительных линий устанавливают в резервуаре с контролируемой жидкостью и располагают горизонтально в виде участков небольшой длины.2. The method according to claim 1, characterized in that the free ends of the connecting lines are installed in a reservoir with a controlled liquid and are arranged horizontally in the form of sections of small length. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дозирование порций в две линии осуществляют одновременно или поочередно с известным расходом разделительной жидкости.3. The method according to claim 1, characterized in that the dosing of portions in two lines is carried out simultaneously or alternately with a known flow rate of the separation liquid. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для диагностики состояния соединительных линий величину выходного сигнала датчика дифференциального давления в перерыве между дозированием порции разделительной жидкости сравнивают с его величиной, предварительно полученной в момент времени, предшествующий дозированию данной порции, после чего по абсолютному значению разности указанных величин оценивают гидродинамическое сопротивление капиллярных линий.4. The method according to claim 1, characterized in that for diagnosing the condition of the connecting lines, the value of the output signal of the differential pressure sensor in the interval between the dosing of a portion of the separation liquid is compared with its value previously obtained at the time moment preceding the dosing of this portion, and then the absolute the difference value of the indicated values is estimated hydrodynamic resistance of capillary lines. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение плотности контролируемой жидкости производят при расположении свободных концов соединительных линий в заданных точках ниже поверхности жидкости.5. The method according to claim 1, characterized in that the density of the controlled fluid is determined when the free ends of the connecting lines are located at predetermined points below the surface of the fluid. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение уровня контролируемой жидкости производят при расположении свободного конца одной соединительной линии в заданной точке ниже поверхности жидкости, а свободного конца второй соединительной линии - над поверхностью жидкости в точке, заведомо превышающей возможно достижимый уровень жидкости.6. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the level of the controlled fluid is made when the free end of one connecting line is located at a predetermined point below the surface of the liquid, and the free end of the second connecting line is above the surface of the liquid at a point that obviously exceeds the possibly attainable level of the liquid . 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в непосредственной близости под свободным концом верхней соединительной линии дополнительно устанавливают плоскую пластину, параллельную поверхности жидкости.7. The method according to claim 6, characterized in that in the immediate vicinity under the free end of the upper connecting line, an additional flat plate is installed parallel to the surface of the liquid. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве разделительной жидкости выбирают жидкость, способную смешиваться с контролируемой жидкостью и обладающую низким газовыделением.8. The method according to claim 1, characterized in that as a separation liquid, a liquid is selected that is capable of mixing with a controlled liquid and having low gas emission. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что период дозирования порций устанавливают максимальным, если разность давлений в процессе многократных измерений изменяется незначительно, и уменьшают обратно пропорционально скорости изменения разности давлений.9. The method according to claim 1, characterized in that the portion dosing period is set to maximum if the pressure difference during the multiple measurements does not change significantly, and is reduced inversely with the rate of change of the pressure difference. 10. Устройство для измерения уровня или плотности жидкости, содержащее датчик дифференциального давления, резервуар с контролируемой жидкостью и размещенные между ними соединительные линии с разделительной жидкостью, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок регистрации и управления и два управляемых дозатора разделительной жидкости, при этом электрически выход датчика дифференциального давления соединен с входом блока регистрации и управления, информационный выход блока служит выходом устройства в целом, а управляющие выходы блока подключены к управляющим входам дозаторов, выходы которых гидравлически объединены с входами датчика дифференциального давления и входами соединительных линий, а соединительные линии выполнены в виде по меньшей мере двух капиллярных трубок, свободные концы которых установлены в резервуаре с контролируемой жидкостью и жестко закреплены в заданных точках относительно контролируемой жидкости с образованием разности высот.10. A device for measuring the level or density of a liquid, comprising a differential pressure sensor, a reservoir with a controlled fluid and connecting lines with a separation fluid between them, characterized in that an additional registration and control unit and two controlled separation fluid dispensers are additionally introduced into it, while the differential pressure sensor output is electrically connected to the input of the registration and control unit, the information output of the unit serves as the output of the device as a whole, and the control the outputs of the unit are connected to the control inputs of the dispensers, the outputs of which are hydraulically combined with the inputs of the differential pressure sensor and the inputs of the connecting lines, and the connecting lines are made in the form of at least two capillary tubes, the free ends of which are installed in a tank with a controlled fluid and are rigidly fixed at specified points relatively controlled fluid with the formation of a height difference. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что свободные концы соединительных линий выполнены в виде горизонтальных участков небольшой длины.11. The device according to claim 10, characterized in that the free ends of the connecting lines are made in the form of horizontal sections of small length. 12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в непосредственной близости под свободным концом верхней соединительной линии дополнительно установлена плоская пластина, параллельная поверхности жидкости. 12. The device according to claim 10, characterized in that in the immediate vicinity of the free end of the upper connecting line is additionally installed a flat plate parallel to the surface of the liquid.
RU2010114354/28A 2010-04-13 2010-04-13 Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method RU2446383C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114354/28A RU2446383C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114354/28A RU2446383C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010114354A RU2010114354A (en) 2011-10-20
RU2446383C2 true RU2446383C2 (en) 2012-03-27

Family

ID=44998782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114354/28A RU2446383C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2446383C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604477C1 (en) * 2015-06-22 2016-12-10 ООО "ОКБ Вектор" Device for measuring density and level of liquid

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916473A (en) * 2018-09-15 2019-06-21 天津大学 A kind of note formula liquid level measuring system and measurement method certainly
CN113640176B (en) * 2021-07-30 2024-02-20 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 Lime milk specific gravity measuring method, device, system and computer readable storage medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171376A (en) * 1998-12-03 2000-06-23 Toto Denki Kogyo Kk Method and device for measuring liquid density
RU2260776C1 (en) * 2004-04-06 2005-09-20 Южно-Уральский государственный университет Method of measuring density and level of liquid
RU61413U1 (en) * 2006-05-11 2007-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет ЮУрГУ DENSITY AND LIQUID MEASUREMENT DEVICE
RU78307U1 (en) * 2008-05-23 2008-11-20 Феликс Эргардович Гофман DEVICE FOR MEASURING LIQUID DENSITY

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171376A (en) * 1998-12-03 2000-06-23 Toto Denki Kogyo Kk Method and device for measuring liquid density
RU2260776C1 (en) * 2004-04-06 2005-09-20 Южно-Уральский государственный университет Method of measuring density and level of liquid
RU61413U1 (en) * 2006-05-11 2007-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет ЮУрГУ DENSITY AND LIQUID MEASUREMENT DEVICE
RU78307U1 (en) * 2008-05-23 2008-11-20 Феликс Эргардович Гофман DEVICE FOR MEASURING LIQUID DENSITY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604477C1 (en) * 2015-06-22 2016-12-10 ООО "ОКБ Вектор" Device for measuring density and level of liquid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010114354A (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6640649B1 (en) Droplet counter for low flow rates
RU2446383C2 (en) Method of determining level or density of liquid and apparatus for realising said method
CN102395864A (en) Device for measuring an ultra low gas flow
CN206311166U (en) Absolute pressure formula liquid level gauge
CN201569472U (en) Liquid level monitoring device
RU102994U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE LEVEL OR DENSITY OF A LIQUID
RU2396427C2 (en) Method for determination of water cuttings of oil well production &#34;ohn++&#34;
RU2576423C1 (en) System for supply of liquid chemical reagents and method of accounting reagents in such system
JPH02502852A (en) Storage tank leak rate detection device
AU2014290418B2 (en) Auto switching referral matrices in determining process material concentration
CN207036097U (en) A kind of automatic exhaust water-flowing device of water-pipe type settlement instrument
CN102207440A (en) Apparatus and method for measuring density of solid-containing liquid
RU2604477C1 (en) Device for measuring density and level of liquid
RU2340772C2 (en) Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells &#34;охн+&#34;
CN208350740U (en) Detection device is used in a kind of production of 3,5- dimethyl pyrazole
CN110965986A (en) Device and method for measuring three-phase flow of oil field production well produced liquid
EP4159666A1 (en) Beverage dispenser with auto-calibration and auto-calibration method therefor
CN216770746U (en) Sewage flowmeter examines test table
CN216524294U (en) Double-tank crude oil weighing structure
CN201589643U (en) Liquid level measuring and controlling means for high viscosity liquid medium
CN215727499U (en) Stress densimeter
RU69147U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
RU77348U1 (en) DEVICE FOR MEASURING OIL WELL DEBIT
RU2797651C1 (en) Method for implementing a device for measuring the liquid level
CN102435266A (en) Constant water head water supply system for flow measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20131125

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20220202