SU763743A1 - Устройство дл измерени плотности жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  физико-химических параметров жидких сред, в частности плотности, и может быть использовано в медицинской, микробиологической пищевой и химической промышленности Известно устройство дл  измерени  плотности жидкости, содержащее две пьезометрических трубки, погруженные в измер емую среду на различную глубину, причем трубка с большей глубиной погружени  снаб жена термочувствительным пневматическим дросселем, линию подачи воздуха (инертного газа), изме рительную схему, в виде пневматичес кого дроссельного моста, в диагонал которого включен дифманометр fl . К недостаткам этого устройства относ тс  необходимость стабилизаци питани  пневмомоста во избежание по грешности измерительной схемы, вли  ние окружающей температуры на показани  измерительной схемы, нелинейна  характеристика термочувствитель ного дроссел , вызывающа  та.кже погрешность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  плотности жидкости, содержащее сосуд с эталонной средой, сосуд с исследуемой средой,четыре пьезометрические трубки , подключенные к дифманометру и блок питани  воздухом 2J. К недостаткам этого устройства относитс  значительна  погрешность измерени  в узком диапазоне измер емых плотностей за счет вли ни  даже незначительных колебаний уровн  жид .кости в сосудах. При экспериментальной проверке устройства было зарегистрировано изменение уровн  в сосуде чувствительного элемента на 2-3 мм от заданного при измерении в узком диапазоне плотности (р 1,04 t 0,04 г/см),что соответствует перепаду давлени  на дифманометре 40 мм вод.ст. При этих услови х погрешность измерени  составл ет около 8% от диапазона измерени . Целью изобретени   вл етс  повышение . точности измерени . Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено плюсовым и минусовым дроссельными сумматорами, причем входы плюсового сумматора

подключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глубине , и трубке,, погруженной в эталонной среде на меньшую глубину, а остальные две трубки соединены со входом минусового дроссельного сумматора, а выходы сумматоров подключены к дифманометру.

Это позволило реализовать следующую математическую зависимость, котора  показывает, что изменение уровн  не вли ет на показани  устройства измерени  плотности;

р

А Т

На чертеже представлена схема предложенного устройства дл  измерени  плотности жидкости.

В сосуд 1 чувствительного злемента с измер емой жидкостью помещены сосуд 2 компенсатора, пьезотрубка 3 чувствительного элемента и балластна  пьезотрубка 4 чувствительного элемента.

В сосуд 2 компенсатора с эталонной жидкостью, в свою очередь/погружены пьезотрубка 5 компенсатора и балласт- на  пьезотрубка б компенсатора. Пьезотрубк} 3,5 чувствительного элемента и компенсатора и балластные пьезотрубки 4,6 чувствительного элемента и компенсатора запитаны от блока 7 подготовки воздуха (инертного газа).

Пьеэотрубка 3 чувствительного элемента и балластна  пьезотрубка б компенсатора соединены со входами плюсового дроссельного сумматора 8, а пьезотрубка 5 компенсатора и балластна  пьезотрубка 4 Чувствительного элемента - со входами минусового дроссельного сумматора 9. Выходы сумматоров 8,9 подключены к дифманометру 10, причем сопротивлени  всех дросселей сумматоров равны.

Устройство работает следующим образом .

Сжатый воздух с блока 7 подготовки поступает в пьезотрубки З-б, в которых, соответственно, создаютс 

И Pg. На выходе

РД Р5

давлени  Р,,

плюсового .дроссельного сумматора

:Р-Р3 6 8 создаетс  давление

а на выходе минусового дро ссельноR -P/

го сумматора - давление

Давление нЗ дифманометре, пропорциональное плотности измер емой жидкое ти.

р

(1) д- 2 2

При равенстве плотности измер емой и эталонной жидкостей давление на дифманометре равно нулю.

При увеличении плотности измер емой жидкости увеличиваетс  сопротив ление гидростатических столбов измер емой жидкости, воспринимаемое трубками 3 и 4, что ведет к увеличению давлени  Pg и по влению давлени  на дифманометре, пропорционального изменению плотности.

При посто нной плотности измер емой жидкости и повышени  ее температуры одновременно повышаетс  температура эталонной жидкости. УменьQ шение при этом давлени  Pg компенсируетс  уменьшением на такую же величину давлени  fg и показани  дифманометра остаютс  посто нными.

При посто нной плотности измер емой жидкости и при изменении уровн  в сосуде с эталонной жидкостью, или в сосуде с измер емой жидкостью, или одновременно в обоих сосудах показани  плотномера не будут измен тьс  вследствие равного увеличени  0 или уменьшени  давлений Pg и jp .

Предположим, что уровень в сосуде с измер емой жидкостью увеличилс  или уменьшилс  на величину л h. Это

5 будет соответствовать увеличению или уменьшению величины давлений, снимаемых с пьезотрубок. 3 и 4, и эти давлени  соответственно равны: PS РО, ± ДР и Р . Подстс,Q вим эти значени  в исходную формулу (t) и получим:

о ,Рг.&Р)Т7б 4,- 22

проведем некоторые преобразовани : 2Рд-Рэ- РРб Р4 Р-Р -. 2Р; ) р ±

.А 2

р. Рд, т.е показани  дифманометра 45 не мен ютс  при изменении уровн  в сосудах.

Формула

изобретени 

Устройство дл  измерени  плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрические трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две

другие - р компенсационный сосуд с эталонной средой, и подключенные к дифманометру, блок питани  воздухом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений,

оно снабжено плюсовым и минусовым дроссельными сумматорами, причем входы плюсового сумматора подключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глубине и трубке,погруженной в эталонной

среде на меньшую глубину, а остальные две трубки соединены со входом минусового дроссельного сумматора, а выходы сумматоров подключены к дифманометру.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 342106, кл. G 01 N 9/26, . .

2.Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры -в пищевой промышленности, М., 1975, с. 147 (прототип)..

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрические трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, и подключенные к дифманометру, блок питания воздухом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено плюсовым и минусовым дроссельными сумматорами, причем входы плюсового сумматора подключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глубине^и трубке,погруженной в эталонной среде на меньшую глубину, а остальПри равенстве плотности измеряемой и эталонной жидкостей давление на дифманометре равно нулю.

   . При увеличении плотности измеряемой жидкости увеличивается сопротив5 ные две трубки соединены со входом минусового дроссельного сумматора,' а выходы сумматоров подключены к дифманометру.