SU1087828A1 - Gas density meter - Google Patents

Gas density meter Download PDF

Info

Publication number
SU1087828A1
SU1087828A1 SU833540466A SU3540466A SU1087828A1 SU 1087828 A1 SU1087828 A1 SU 1087828A1 SU 833540466 A SU833540466 A SU 833540466A SU 3540466 A SU3540466 A SU 3540466A SU 1087828 A1 SU1087828 A1 SU 1087828A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
supply channel
carrier
gas supply
carrier gas
Prior art date
Application number
SU833540466A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аскер Алекпер Оглы Абдуллаев
Тельман Багир Оглы Алиев
Валентин Андреевич Колчин
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности
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 Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности filed Critical Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности
Priority to SU833540466A priority Critical patent/SU1087828A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1087828A1 publication Critical patent/SU1087828A1/en

Links

Abstract

ПЛОТНОЖР ГАЗОВ, содержащий пневматический мост с трем  вертикал:ьными каналами, включающими канал по дачи газа-носител , канал подачи анализируемого газа и канал сброса смеси газов, измеритель разности скоростей потоков газа в верхней и нижней част х канала подачи газа-носител , отличающий с  тем, что, с целью увеличени  чувствительности и точности измерений, измеритель разности скоростей потоков газа в верхней и нижней част х канала подачи газаносител  выполнен в виде двух пьезо- приемников с поглотител ми, размещенными на концах канала подачи газа. носител , излучател  ультразвуковых колебаний, помещенного в резонатор, сообщаюнщ йс  с центральной частью канала подачи газа-носител , и фазометра ., подключенного к пьезоприемни (Л кам.GAS DENSITY, containing a pneumatic bridge with three vertical channels, including a carrier gas supply channel, an analyte gas supply channel and a gas mixture discharge channel, a meter measuring the difference in gas flow rates in the upper and lower parts of the carrier gas supply channel, which differs from the fact that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the measuring device for the difference in the velocities of gas flows in the upper and lower parts of the gas-carrier supply channel is made in the form of two piezo receivers with absorbers placed at the end x gas supply channel. carrier, the emitter of ultrasonic vibrations, placed in the resonator, communicating with the central part of the carrier gas supply channel, and the phase meter connected to the piezo receiver (Lc.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, предназначено дл  измерени  плотности газовых сред и может найти применение в качестве детектора дл  промышленных, к лабораторных хроматографов. Известно устройство дл  измерени  плотности газов, содержащее пневматический измерительный мост, в плечах которого установлены турбулентные дроссели С Однако известный плотномер имеет большие систематические ошибки, вызванные вли нием в зкости, изменением расхода, температуры и других параметров измер емой среды. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  весовой детектор, в котором в качест ве чувствительных элементов применены металлические полупроводниковые терморезисторы, служащие дл  измерени  разности скоростей потоков допол нительного газа в горизонтальных каналах пневматического моста при изме нении веса столба газа, поступающего из хроматографичсской колонки в верт кальный канал C2J. Недостатками этого прибора  вл ютс  высока  инерционность, узкий ли нейный динамический диапазон, зависимость чувствительности детектора о перепада температур между стенкой ка нала и чубствительным элементом. .Поэтому погрешность измерени  плотност газов превьпиает + 2,5%. Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности и точнасти из мерени  . Цель достигаетс  тем, что измеритель разности скоростей потоков газа в верхней и нижней част х канала подачи газа-носител  выполнен в:виде двух пьезоприемников с поглотител ми , размещенными на концах канала по дачи газа-носител , излучател  ультразвуковых колебаний, помещенного в резонатор, сообщающийс  с центральной частью канала подачи газа-носител , и фазометра, подключенного к пьезоприемникам. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство содержит пневматически мост 1, пье,зоприемники 2 с поглотите л ми 3, размещенными в приемных камерах 4, резонансную камеру 5, где установлен излучатель 6 непрерывных ультразвуковых колебаний, стабилизированный кварцем генератор 7 и фазометр , состо щий из предварительных Усилителей 8 и 9, усилителей-ограничителей 10 и П, фазовращател  12, фазового детектора 13 и регистрирук дего прибора 14. Центральна  часть вертикального канала 15, по которому течет газ- . носитель, в виде двух трубок заведена в резонансную камеру 5 так, что их отверсти  направлены против общего пьезоизлучател . Когда подаетс  газ-носитель в резонансную камеру (через боковой патрубок ) и в вертикальный канал 16 из колонки также поступает газ-носитель, то в вертикальных трубках канала 15, служащих звуковыми волноводами, устанавливаютс  равные скорости потока газа-носител . Как только в-канал 16 из колонки поступит анализируема  компонента газа, плотность которой отлична от плотности газа-носител , измен етс  вес столба газа в вертикальном канале 16, что приводит к нарушению равновеси  скоростей потока в звуковых волноводах. Пусть они станут при этом V и V . В волново- . дах под действием общего излучател  6 непрерывных ультразвуковых колебаний , длина волны которых превосходит диаметр волноводных трубок, распростран ютс  в сторону пьезоприемников 2 бегущие волны, так как в приемных камерах размещены .поглотители ультразвуковых колебаний, а сами приемники имеют размеры много меньше длины .волны излучени . Когда в волноводах установ тс  скорости потока V и V, ультразвуковые колебани  от излучател  на приемники приход т с разностью фаз, определ емой соотношением 11 , 1 CW ) где С г скорость ультразвука в газеносителе; ы - кругова  частота излучени ; 1 - рассто ние от излучател  до приемника каждого акустического канала. А так как С V и С то последнее выражение записывпктс  в виде . где дУ V - V - разность скоростей потока газа-носител  и звукопроводах , вызванна  изменением нес  310 столба газа в KaHajje 16. Сигналы поступающие на приемные, пьезоэлементы со сдвигом фаз Л , предварительно усиливаютс , затем ограничиваютс  по амплитуде и поступают на фазовый детектор, выходное напр жение которого пропорционально разности фаз и соответственно разности скоростей потока газа-носител  в звукопроводах . Выходное напр жение фазового детектора контролируетс  регистрирующим прибором. Фазовращатель 12, вход щий в один из прнемно-усилительных каналов, служит дл  первоначальной установки нул  в момент равновеси  моста и последующей, если это необ- . ходимо, его корректировки. Таким образбм, измер   сдвиг фаз ультразвуковых колебаний в момент нарувшни  равновеси  пневматического моста,наход т плотность из соотношени  :4U(t)C{p,-fH)Ct) , 4U(t) - сигнал детектора в момент времени t; С - посто нный коэффициент.завис щий от конструкции детектора и его принципа действи ; р Рн соответственно плотности анализируемого компонента газовой смеси и газа-носител ; ( t) - концентраци  анализируемого компонента в газеносителе , проход щего через детектор в момент времени t. кономический эффект от внедрени  лагаемого устройства определ етс  ичением чувствительности и точноизмерени  плотности газов.The invention relates to a measurement technique, is intended to measure the density of gaseous media, and can be used as a detector for industrial, laboratory chromatographs. A device for measuring the density of gases is known, which contains a pneumatic measuring bridge, in whose arms turbulent chokes C are installed. However, a known density meter has large systematic errors caused by viscosity, variations in flow rate, temperature and other parameters of the medium being measured. The closest to the invention to the technical essence is a weight detector, in which metal semiconductor thermistors are used as sensitive elements, which are used to measure the difference between the flow rates of the additional gas in the horizontal channels of the pneumatic bridge when the weight of the column of gas from the chromatographic column changes vertical channel C2J. The disadvantages of this device are high inertia, a narrow linear dynamic range, and the dependence of the sensitivity of the detector on the temperature difference between the channel wall and the sensitive element. Therefore, the error in measuring the density of gases exceeds + 2.5%. The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of the measurement. The goal is achieved by measuring the difference between the velocities of gas flows in the upper and lower parts of the carrier gas supply channel in the form of two piezo receivers with absorbers placed at the ends of the channel for supplying the carrier gas, an ultrasonic oscillator emitter placed in a resonator with the central part of the carrier gas supply channel and the phase meter connected to the piezo receivers. The drawing shows the proposed device. The device contains pneumatically bridge 1, pie, receiver 2 with absorber 3, placed in receiving chambers 4, resonant chamber 5, where emitter 6 of continuous ultrasonic oscillations is installed, oscillator-stabilized generator 7 and phase meter consisting of preamplifiers 8 and 9, limiting amplifiers 10 and P, a phase shifter 12, a phase detector 13 and a registering device 14. The central part of the vertical channel 15 through which the gas flows. the carrier, in the form of two tubes, is inserted into the resonant chamber 5 so that their holes are directed against the common piezo emitter. When a carrier gas is supplied to the resonant chamber (through the side port) and the carrier gas also flows from the column into the vertical channel 16, the vertical tubes of the channel 15, which serve as sound waveguides, are set equal to the flow rates of the carrier gas. As soon as in-channel 16 a gas component is analyzed from the column, the density of which is different from the density of the carrier gas, the weight of the gas column in the vertical channel 16 changes, which leads to an imbalance in the flow rates in the sound waveguides. Let them become at the same time V and V. In the wave. In general, under the action of a common emitter 6 of continuous ultrasonic vibrations, the wavelength of which exceeds the diameter of the waveguide tubes, travel waves travel in the direction of the piezotronic receivers 2, since the absorbers of ultrasonic vibrations are located in the receiving chambers, and the receivers themselves are much smaller than the radiation wavelength. When the flow velocities V and V are established in the waveguides, the ultrasonic oscillations from the radiator to the receivers come with a phase difference defined by the ratio 11, 1 CW) where C g is the speed of ultrasound in the carrier; s is the circular frequency of the radiation; 1 is the distance from the radiator to the receiver of each acoustic channel. And since C V and C, the last expression is written in the form. where DU V - V is the difference between the flow rates of the carrier gas and the ducts caused by a change in the 310 gas column carried in KaHajje 16. The signals received at the receiving, piezoelectric elements with phase shift L are preamplified, then limited in amplitude and fed to the phase detector output the voltage of which is proportional to the phase difference and, accordingly, the difference in the flow rates of the carrier gas in the ductwork. The output voltage of the phase detector is monitored by a recording instrument. A phase shifter 12, which is included in one of the preamplifier channels, serves for the initial zero setting at the moment of equilibrium of the bridge and the subsequent one, if necessary. go, its adjustments. Thus, measuring the phase shift of the ultrasonic oscillations at the moment of the pneumatic bridge being in equilibrium, the density is found from the ratio: 4U (t) C {p, -fH) Ct), 4U (t) is the detector signal at time t; С is a constant coefficient depending on the detector design and its principle of operation; p PH according to the density of the analyzed component of the gas mixture and the carrier gas; (t) is the concentration of the analyzed component in the gas carrier passing through the detector at time t. The economic effect of introducing the lagged device is determined by determining the sensitivity and accuracy of measuring the density of gases.

Claims (1)

ПЛОТНОМЕР ГАЗОВ, содержащий пневматический мост с тремя вертикаль» ными каналами, включающими канал подачи газа-носителя, канал подачи ана лизируемого газа и канал сброса смеси газов, измеритель разности скоростей потоков газа в верхней и нижней частях канала подачи газа-носителя, отличающий ся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности измерений, измеритель разности скоростей потоков газа в верхней и нижней частях канала подачи газаносителя выполнен в виде двух’ пьезоприемников с поглотителями, размещенными на концах канала подачи газаносителя, излучателя ультразвуковых колебаний, помещенного в резонатор, сообщающийся с центральной частью канала подачи газа-носителя, и фазометра., подключенного к пьезоприемникам.GAS DENSITY METER, comprising a pneumatic bridge with three vertical channels including a carrier gas supply channel, an analyzed gas supply channel and a gas mixture discharge channel, a gas velocity difference meter in the upper and lower parts of the carrier gas supply channel, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the gas velocity difference meter in the upper and lower parts of the gas carrier supply channel is made in the form of two piezoelectric receivers with absorbers placed at the ends of the gas ala carrier gas supply, the emitter of ultrasonic vibrations, placed in a cavity communicating with the central portion of carrier gas supplying path and the phase meter., connected to the piezoelectric. О' 00 *4 00O '00 * 4 00
SU833540466A 1983-01-14 1983-01-14 Gas density meter SU1087828A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833540466A SU1087828A1 (en) 1983-01-14 1983-01-14 Gas density meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833540466A SU1087828A1 (en) 1983-01-14 1983-01-14 Gas density meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1087828A1 true SU1087828A1 (en) 1984-04-23

Family

ID=21045570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833540466A SU1087828A1 (en) 1983-01-14 1983-01-14 Gas density meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1087828A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683803C1 (en) * 2018-06-21 2019-04-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Photocompensuration gas density sensor
RU2685433C1 (en) * 2018-06-21 2019-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Pneumatic gas density sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Авторское свидетельство СССР № 393641, кл. G 01 N 9/26, 1974. 2. Патент US № 3117439, кл. 73-30, опублик. 1975 (прототип). *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683803C1 (en) * 2018-06-21 2019-04-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Photocompensuration gas density sensor
RU2685433C1 (en) * 2018-06-21 2019-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Pneumatic gas density sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5214966A (en) Method and apparatus for measuring mass flow
US6688176B2 (en) Single tube densitometer
US5415048A (en) Acoustic gas-liquid flow meter
JPH0353131A (en) Mass flowmeter operating under coriolis principle
US3468157A (en) Acoustical apparatus for detecting the composition of a gas
JPS57137818A (en) Straight tube type mass flowmeter
SU1087828A1 (en) Gas density meter
US3727458A (en) Measurement of rates of flow of gases
USRE28686E (en) Measurement of fluid flow rates
SU838552A1 (en) Device for measuring undissolved gas concentration in liquid
SU1739204A1 (en) Method and device for measuring mass flow rate
SU901894A1 (en) Device for measuring ultrasound attenuation rate and coefficient
SU964543A1 (en) Ultrasonic meter of gaseous media flow rate
SU1437772A1 (en) Method and apparatus for determining concentration of free gas in gas-liquid medium
SU625149A1 (en) Fluid parameter determining method
US3392571A (en) Dual chamber whistle type acoustic frequency detector for gas
SU851185A1 (en) Vibrational frequency density meter
JPS58156813A (en) Mass flowmeter
SU546817A1 (en) Device for automatically measuring the amount of absolutely dry fiber in a pulp stream
SU1291867A1 (en) Method of differential measuring of density
SU1101741A1 (en) Method of determination of gas flow speed
SU901907A1 (en) Jet device for measuring dust-bearing gas flow speed
RU1140571C (en) Method of measuring power of low-frequency hydroacoustic irradiator with internal air cavity
SU1523989A1 (en) Method of measuring concentration of free gas in gas and liquid mixtures and suspensions
SU391442A1 (en)