SU1081470A1 - Концентратомер жидких сред - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к прибора дл  измерени  концентрации жидких сред, имеющих нелинейную зависимос между концентрацией, плотностью и температурой и содержащих в своем составе газовую фазу, т.е. загазированных жидких сред. Известно устройство дл  измерени  физико-химических характеристик загазированных жидких сред, в котором анализируема  среда непрерывно проходит через дегазатор,освобожда сь от газа, и дальше поступает на измеритель физико-химических характеристик любого типа DIJ. Однако устройство не обеспечивает возможность измерени  с достаточ ной точностью концентрации загазированных растворов. Известен также концентратомер, содержащий проточный сосуд с посто  ным уровнем слива, сильфонный попла вок, соединенный с системой соплозаслонка , пьезометрическую трубку, одним концом укрепленную на нижней части поплавка, а другим через гибкий ашанг, сообщенный с пневмопреобразователем , и через дроссель сое диненную с источником питани  терми чески закрытого баллона, укрепленного внутри проточного сосуда, причем .поплавок разделен на две герметичные камеры, одна из которых нижн  , заполнена раствором с кон .центрацией, превышающей максимально замер емую концентрацию, а друга  верхн  , заполнена раствором с кон центрацией, меньшей минимально замер емой , при этом верхн   камера .через гибкий шланг сообщена с баллоном через трубку, пoгpyжeннs o в раствор той же концентрации, что и в верхней камере, а с помощью пневмотрубки баллон соединен с входом усилительного звена сопло-заслонки С2}. Недостатком данного концентратомера  вл етс  низка  точность измерени  при широком диапазоне измер емых концентраций. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  концентратомер, содержащий входной штуцер, проточный сосуд с посто нным уровнем слива, в котором установлены приемна  трубка, датчик тем пературы и : пьезометрйчвска  труб-ка , функциональный блок, входы которого соединены с датчиком температуры , пьезометрической трубкой и линией питани  воздухом, а выход с показывающим прибором, дегазатор испытуемой среды С ЗНедостатком известного концентра тора  вл етс  недостаточна  точност измерени  концентрации, обусловленна  неполнотой дегазации анализируе мой среды, что непосредственно вли  на измер емое значение плотности, а следовательно, приводит к искажению выходных показаний в целом. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений путем улучшени  степени дегазации испытуемой среды. Указанна  цель достигаетс  тем, ЧТО в концентратомере, содержащем входной штуцер, проточный сосуд с посто нным уровнем слива, в котор ом установлены приемна  трубка, датчик температуры и пьезоэлектрическа  трубка, функциональный блок, входы которого соединены с датчиком температуры , пьезоэлектрической.трубкой и линией питани  воздухом, а выход - с показывающим прибором, дегазатор испытуемой среды, дегазатор установлен между входным штуцером и приемной трубкой и выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, один из которых, внутренний, снабжен цилиндрической втулкой, снабженной спиральными канавками на ее боковой поверхности дл  прохода испытуемой среды, и отверсти ми дл  прохода жидкости и газа, расположенными в нижней боковой стенке внутреннего цилиндра под углом 45-60 по направлению движени  испытуемой среды, причем рассто ние от первого отверсти  внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее 0,5 диаметра приемной трубки, а сумка их площадей не менее чем в 10 раз больше суммы площадей сечени  спиральных канавок. Кроме того, отношение диаметра внешнего цилиндра к ;диаметру приемной трубки равно 1,0-1,5, рассто ние от выходного торца внешнего ци-. линдра до внутренней стенки приемной трубки не более О,.25 диаметра приемной трубки. Увеличение степени дегазации анализируемой жидкости непосредственно в измерительном блоке концентратомера , достигаемое предлагаемой конструкцией , сводит к минимуму ошибку измер емой плотности контролируемого продукта, что позвол ет .повысить точность работы концентратомера в целом. Благодар  этому повышаетс  надежность и расшир етс  область применени  концентратомера в замкнутых системах автоматического регулировани  и управлени  технологическими процессами производств. На фиг. 1 изображена структурна  схема концентратомера; на фиг. 2 конструкци  дегазатора жидкости, встроенного в измерительный блок концентратомера. Концентратомер имеет входной штуцер 1, проточный сосуд 2 с посто нным уровнем слива, в котором установлены приемна  трубка 3, датчик 4 температуры и пьезоэлектрическа  трубка 5. В верхней части приемной ; трубы 2 имеетс  отверстие 6 дл  вы|хода газа в сливную емкость 7. В нижней части сливной емкости 7 установлена сливна  труба 8, а в верХ ней - газоотводна  трубка 9.

Датчик температуры и пьезоэлектрическа  трубка 5 соединены соооответствующими входами функционального блока 10, к которому также подключена лини  питани  воздухом, ,а выход его - с вторичным прибором. Между входным штуцером 1 и прием;ной трубкой 3 установлен дегазатор

11анализируемой жидкости, вьтолненный в виде двух коаксиально расположённых цилиндров 12 и 13, один

;из которых, внутренний цилиндр 12, Снабжен цилиндрической втулкой 14, снабженной спиральными канавками 15 Спиральные канавки 15, нарезанные н втулке 14 под углом .«-4., образуют входные 16 и выходные 17 отверсти . В нижней боковой стенке внутреннего цилиндра 12 имеютс  р д отверстий 18, расположенных под углом 45-60 по направлению движени  анализируемой среды. Причем рассто ние от первого отверсти  внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее 0,3 диаметра приемной трубки, а сумма их площадей не менее чем в 10 раз больше суммы площадей сечени  спиральных канавок, рассто ние от выходного торца внешнего цилиндра до внутренней стенки приемной трубки не более 0,25 диаметра приемной

трубки : D,.

Концентратомер работает следующим образом.

Анализируема  жидкость с растворенными в нем газами через входной штуцер 1 непрерывно подаетс  во . внутренний цилиндр 12 дегазатора 11 жидкости и через входные отверсти  16 попадает в каналы, образованные внутренней поверхностью цилиндра

12и спиральными канавками 15 цилиндрической втулки 14. Далее общий поток анализируемой жидкости делитс  на несколько отдельных струек, которые, проход  по спиральньм каналам внутреннего цилиндра 12 приобретают устойчивое вращательное движение. После этого струйки анализируемой жидкости, выход  из выходов 17 спиральных каналов, под действием центробежных сил, как более т желые, оттесн ютс  к периферии , т.е. к внутренней стенке цилиндра 12. Продолжа  вращение, част жидкости разбиваетс  в брызги отверсти ми 18, вылета  через эти отверсти , а друга  часть разбива тс  о внутреннюю стенку приемной

трубки 3. При этом оставшийс  в жидкости газ освобождаетс  и через отверстие 6 приемной трубки 3, сливную емкость 7 и газоотводную трубку 9 отводитс  в атмосферу. К нему же

присоедин етс  часть газа, скапливающа с  в цилиндре 12, а дегазированна  жидкость собиршоща с  в нижней части цилиндра 13, сливаетс  в приемную трубку 3 и поступает

Q 9 проточинй сосуд 2. Далее жидкость сливаетс  в емкость 7 и через трубу 8 выводитс  на дренаж.

к функционгшьнсолу блоку 10 подгиот воздух питани  и в соответствии с

2 принципом работы концентратомера, основанном на непрерывном измерений плотности и температуры анализируемой жидкости, значени  которых в виде пневматических сигналов подают в вычислительное устройство,

формируетс  сигнал, пропорциональный концентрации раствора.

выходе концентратомера формируетс  пневматический сигнал, рав . ный

«,Р.-с,Р, ; (1)

вых

f (1

где «;, , «tj , «3 , « - посто нные 0коэффициенты.

Формулы (l) и (2) выражают функциональную зависимость между концентрацией анализируемой жидкости Pativ ее плотностью и температу5 . . .

Уравнение (1 ) справедливо при Pt Р уравнение (2} - при

Pt р

Между значени ми величин 0 Рр и Р концентрацией установлена

зависимость ав

к-и о

0.8 , (3)

.

5 р «0, ,8 ; (4)

Гммкс Гмин

JMMKC IА мак.с

0,8 , (-г;

где К, , МйИ максимальное и минимальное значени  конструкции анализируемой жидкости;

Р, р - максимальное и миMdKc мин iifwi4 нимальное значени 

плотности;

«аксч мии

- максимальное и минимальное значени  температуры анализируемой жидкбсти. Использование предлагаемой конструкции дегазатора обеспечивает максимйльное выделений растворенного

газа за счет закручивани  потока анализируемой жидкости и его разбиени . Соблюдение указанных соотношений между диаметром внешнего цилиндра и приемной трубки, площад ми сечений каналов и отверстий дл  прохода жидкости и рассто ни  от отверсти  до торца цилиндрической

втулки искл4очаёт повторное смешивание вьвделенного газа с жидкостью.

Использование предлагаемого концентратора позвол ет расширить область йрименени  -и надежность замкнутых систем автоматического регулировани  и управлени  технологическими процессами..

иг.1 .

Д/Х

/ / /// /

7Г jtN

Жидкость /в

ч

Фtlг.Z

Claims (2)

1. КОНЦЕНТРАТОМЕР ЖИДКИХ . СРЕД, содержащий входной штуцер, проточный сосуд с постоянным уровнем слива, в котором установлены приемная трубка, датчик температуры и' пьезоэлектрическая трубка, функциональный блок, входа которого соединены с датчиком температуры, пьезоэлектрической трубкой и линией питания воздухом, а выход - с показывающим прибором, дегазатор испы туемой среды, отличающий^ с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем улучшения степени дегазации испытуемой среды, дегазатор установлен между входным штуцером и приемной трубкой и выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, один из которых, внутренний, снабжен цилиндрической втулкой, снабженной’ спиральными канавками на ее боковой поверхности дляпрохода испытуемой среды, и отверстиями для прохода жидкости и газа, расположенными в нижней боковой стенке внутреннего цилиндра под углом 45-60°’ по направлению движения испытуемой среды, причем (g расстояние от первого отверстия внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее 0,3 диаметра приемной трубки, а сумма их площадей не менее чем в 10 раз больше суммы площадей сечения спиральных канавок.

2. Концентратомер по π. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра внешнего цилиндра к диаме<гр£ приемной трубки равно 1,01-1,5, расстояние от выходного торЦа внешнего цилиндра до внутренней стенки приемной трубки не более 0,25 диаметра приемной трубки.

SU .1081470