SU787952A1 - Устройство дл измерени плотности жидкостей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам дл  измерени  и контрол  плотности различных жидкостей и реагентов, используемых преимущественно в практике лабораторных медицинских и биохимических исследований , а также может быть использовано в ;фугих област х науки и техники, где дл  измерени  требуютс  малые количества жидкости и высокие точности .

Известны гидростатические плотномеры , содержащие две трубки, погруженные в исследуемую среду 1.

Однако измерение этими плотномерами требует большого количества исследуемой среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  гидростатический (пьезометрический) плотномер, который содержит дифманометр , две пьезометрические трубки, импульсные трубки, .дросселирующие устройства и цилиндрические емкости (распределитель воздуха) 2.

Однако дл  этого плотномера характерны повышенна  сложность конструкции и недостаточна  надежность работы, 4Td обусловлено наличием

двух отдельных линий, подвод щих воздух к пьезометрическим трубкам, а также необходимость иметь большой объем исследуемой жидкости, достаточный дл  создани  разности глубин, измер емой плотномером, при которой возможно получение требуемой высокой точности измерений.

Целью изобретени   вл етс  уменьto шение объема исследуемой жидкости при одновременном повышении точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гидростатические трубки с цилинд15 рическими емкост ми установлены в одной вертикальной плоскости, при этом нижний конец второй гидростатической трубки помещен в цилиндрическую емкость первой трубки, а цилинд20 рическа  емкость второй гидростатической трубки сообщена посредством дополнительной гидростатической трубки с приспособлением д.п  создани  разрежени , а также тем, что глуби25 на h, на которую опущены концы гидростатических трубок в ци.1индрические емкости, определ етс  выражением

0,7Н « h 0,9, где Н - высота цилинлрических емкостей .

30

На чертеже схематически представена конструкци  предлагаемого устойства .

Устройство состоит из трех гидостатических трубок 1, 2 и 3, распооженных в одной вертикальной плосости и подключенных через дросселиующий клапан 4 к приспособлению 5 л  создани  пониженного давлени  разрежени ) во внутренних полост х стройства. Гидростатические трубки и 2 в верхних част х снабжены цииндрическими емкост ми б и 7, к ерхним част м воздушных полостей которых с помощью трубок 8 и 9 подсоединен дифференцисшьный микроманометр 10. Нижние концы гидростатических трубок 2 и 3 опущены внутрь цилиндрических емкостей 6 и 7 без нарушени  их герметичности на глубину h, а нижний конец гидростатической трубки 1 опущен в емкость 11, заполненную исследуемой жидкостью на некоторую глубину, значение которой может быть произвольным. В отличие от этого глубина h, на которую опущены нижние концы гидростатических трубок 2 и 3 внутрь цилиндрических емкостей 6 и 7, должна быть лимитирована в определенных пределах.

Как показывают произведенные расчеты и экспериментальна  проверка, наиболее оптимальной  вл етс  глубина h в пределах (0,7-0,9)Н, в кото-« рых обеспечиваетс  как минимальное вли ние сил поверхностного нат жени , так и минимсшьный объем исследуемой жидкости, необходимый дл  измерений .

Устройство работает следукацим образом .

В емкость 11 заливаетс  исследуема  жидкость и в нее опускаетс  нижний конец гидростатической трубки 1, после чего с помощью приспособлени  5 внутри этой трубки создаетс  пониженное давление разрежение), под действием которого исследуема  жидкость засасываетс  внутрь трубки 1 и ее уровень в ней начинает подниматьс . Дойд  до среза нижнего конца гидростатической трубки 2, наход щегос  внутри цилиндрической емкости 7, уровень жидкости будет продолжать подниматьс  в гидростатической трубке 2, но остановитс  в емкости 7. Вернее уровень жидкости, поднимаетс  несколько выше нижнего среза конца трубки 2, но этот подъем будет незначительным, поскольку будет определ тьс  только упругими свойствами чувствительного элемента дифманометра, площадью S поперечного сечени  цилиндрической емкости 7 и объемом ее воздушной полости.

Одновременно при дальнейшем подъеме уровн  жидкости в гидростатической трубке 2 показани  дифманометра .начнут измен тьс  под действием образовавшейс  разности давлений в его нижней и верхней полост х, так как нижн   его полость оказываетс  отсеченной от источника 5 пониженного давлени . Дойд  до среза нижнего конца гидростатической трубки 3, наход щегос  внутри цилиндрической емкости 6, уровень жидкости в ней снова остановитс , а в гидростатической трубке 3 будет продолжать подниматьс . При этом изменение показаний дифманометра также прекратитс  и дальнейший подъем уровн  жидкости в гидростатической трубке 3 уже не будет вли ть на показани  дифманометра , так как его верхн   полость, подсоединенна  к верхней части цилиндрической емкости 6, также окажетс  отсеченной от источника 5 пониженного давлени .

Таким образом, показани  дифманометра в выбранном масштабе будут соответствовать лишь плотности исследуемой жидкости, поскольку разность 1. высот установки нижних концов гидростатических трубок 2 и 3 кинус значение uli подъема уровн  исследуемой жидкости выше среза нижнего конца гидростатической трубки 2  вл етс  величиной посто нной и не будет зависеть ни от глубины погружени  нижнего конца гидростатической трубки 1, характеризуемой значением 1,2 (см.фиг.1), в емкость с исследуемой жидкостью, ни от высоты lij дальнейшего подъема уровн  жидкости в гидростатической трубке 3, что  вл етс  важным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными , так как обеспечивает возможность производить измерени  не I только в малых объемах исследуемой жидкости, но и в ее тонких сло х (по вертикали), до 3-5 мм.

Наличие цилиндрических емкостей 6 и 7, площади поперечного сечени 

выбраны значительно большими площади поперечного сечени  гидростатических трубок 2 и 3, обеспечивает высокую точность отсечки уровн  жидкости в этих емкост х, что обусловлено , в первую очередь, почти полным исключением вли ни   влений каппил рности , вызываемых силами поверхностного нат жени , и тем самым значительно повышает точность измерений. Наличие регулируемого дроссельного клапана 4 обеспечивает возможность задани  и поддержани  оптимальной скорости подъема уровн  жидкости в гидростатических трубках, что в свою очередь позвол ет исключить погрешность , обусловленную субъективными ошибками оператора за счет неравномерности скорости подъема уровн  исследуемой жидкости, а также при необходимости автоматизировать про5 Цесс измерений.

Claims (3)

1. формула изобретения

   1. Устройство для измерения плотности жидкостей, содержащее емкость с исследуемой жидкостью, две гидро-’ статические трубки, снабженные в верхних частях цилиндрическими емкостями, приспособление для создания пониженного давления в этих трубках и дифференциальный манометр, отличающееся тем, что, с целью уменьшения объема исследуемой жидкости при одновременном повышении точности измерений, гидростатические трубки с цилиндрическими емкостями установлены в одной вертикальной плоскости, при этом нижний конец второй гидростатической трубки помещен в цилиндрическую емкость первой трубки, а цилиндрическая емкость второй гидростатической трубки сообщена посредством дополнительной гидростатической трубки с приспособлением для создания разрежения.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижние концы гидростатических трубок опущены
3. 5 в цилиндрические емкости на глубину h,, определяемую выражением

   0,7Н£ h £ 0,9Н, где Н - высота цилиндрических емкос0 тей.