SU823975A1 - Hydrostatic densimeter - Google Patents
Hydrostatic densimeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU823975A1 SU823975A1 SU792799909A SU2799909A SU823975A1 SU 823975 A1 SU823975 A1 SU 823975A1 SU 792799909 A SU792799909 A SU 792799909A SU 2799909 A SU2799909 A SU 2799909A SU 823975 A1 SU823975 A1 SU 823975A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- block
- bellows
- dielectric
- densitometer
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относитс к технике измерени плотности жидких сред гидростатическим методом и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности. Известен гидростатический плотномер жидкости с автоматической температурной компенсацией, чувствительный элемен которого выполнен в виде блока сильфоно малой жесткости и равных эффективных площадей, причем сильф.оны установлены в различных точках Г-образного участка трубопровода, Узел вывода разносП irepe метений днищ (к датчику контрол перем щений) состоит из двух сильфонов, соединенных между собой диском и стойкой, помещенных в полость нижнего измерительного сильфона И. Недостатком известного плотномера вл етс его низка чувствительность вследствие трени в механизме передачи перемещени днищ сильфсжа. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс гидроста тический плотномер,в котором датчик перемещений выполнен в виде двух цилиндрнческих электродов, укрепленных внутри корпуса-электрода, на котором расположены вертикально днищами в противоположные стороны сильфоны, в центре каждого из которых расположен шток, одним концом закрепленный к днищу сильфона, а другой конец которого, выполненный из диэлектрика; расположен между электро- , дами датчика перемещений. Дл компенсации температурных изменений плотности жидкости, параллельно датчику перемещений , включен конденсатор. Этот конденсатор состоит из корпуса-электрода, на котором с внещней стсроны расположено кольцо из диэлектрика, а на кольце закреплен внещний электрод 2. Недостатками плотномера вл етс то, что база прибсра (рассто ние между /Ши- щами йильфонов) определ етс длиной корпуса-электрода и не может быть бперагивно изменена, при настройке плотномера или переходе на другой диапазон из38 . мерени , гак как это требует реконструкции плотномера. Другим недостатком пло номера вл етс то, что в узком диапазо не изменени плотностей (О-ЮО кг/м), вследствие уменьшени хода сильфонов. Снижаетс чувствительность плотномера. Цель изобретени - упрощение перестройки базы плотномера и повьпиение ег чувствительности. Поставленна цель достигаетс тем, что гидростатический плотномер, содержащий блок сильфонов малой жесткости и равньк эффективных площадей, состо щий из корпуса, с расположенными на не днищами в противоположные стороны силь фонами, .и цилин/фического емкостного преобразовател перемещений, образованного наружным и внутренним электроДами , с установленными между ними диэлектриком , а также штоков, соедин ющих днище сильфонов с элементами-преобразо вател , дополнительно снабжен вторым блоком сильфоноБ,расположенным параллельно первому блоку и соединительной штангой, причем блоки сильфонов установлены на концах штанги перпендикул рno ее ocи при этом штоки в каждом блоке соединены с соответствующими электродамипреобразователей , внутренние электроды которых покрыты диэлектриком, а электроде преобразователей выполнены в виде телескопических трубок. Кроме этого, днища сильфонов нижнего блсжа выполнены биметаллическими с ( тивйым слоем обращенным вовнутрь. На чертеже схематично изображен v предлагаемый гидростатический плотномер Плотномер содержит два блока сильфонов расположенных на штанге 1, причем блок сильфонов креп тс к штанге {представл ющей трубу) с помощью разьемов 2 и 3, установленных на выполненных из диэлект рика цилиндрических корпусах 4 и 5 этих б оков. Оси блоков И Qj-0 параллельны между собой и перпендикул рны оси m - т штанги. Верхний блок состоит из корпуса и ук репленных на нем сильфонов 6 и 7 малой жесткости н равных эффективных площадей . К днищам этих сильфонов с помощью штоков 8 и 9 укреплены электроды Ю и 11, представл ющие собой полностью введенные друх- в друга коаксиальные цилиндры, причем наружна поверхность внутреннего цилиндра 10 покрыта диэлектриком 12. Шток 9, соедин ющий наружный электрод с днищем сильфона 7, выполнен так, чтобы при сжатии блока 75 внутренний электрод перемещаетс в гфостранство за наружным электродом 11. Электрический контакт с электродами верхнего блока осуществл етс с помощью контактов 13 и 14, выполненных в виде колец, установленных внутри корпуса и имеющих электрический контакт с сильфонами 6 и 7 в местах их закреплени . Второй блок снльфонов плотномера состоит из диэлектрического корпуса 4, с укрепленными на нем сильфонами 15 и 16, днища которых 17 к 18 выполнены биметаллическими и обращены активным слоем во внутрь. К днищa : с помощью штоков 19 и 2О, укреплены, полностью выведенные друг из друга, цилиндрические , коаксиально расположенные электроды 21 и 22, причем наружна поверхность внутреннего электрода 21 покрыта диэлектриком 23. Шток 19 внутреннего электрода установлен так, что он не мешает введению цилиндрических электродов 21 и 22 друг в друга. Электрический контакт с электродами ареобразовагел осуществл етс через токопроводные кольца 24 и 25. Датчик плотномера монтируетс в емкодти с помощью трубки 26, которую проход т соединительные провода и внутренние полости блоков сильфонов сообщаютс с атмосферой. Плотномер-работает следующим образом . При вертикальном-погружении плотномера с помощью трубки 26 в емкость с контролируемой жидкостью, на днища блоков сильфонов оказывает давление гидростатический столб контролируемой жидкости высотой. I) до центра днищ сильфонов 6 и 7 верхнего блока и высотой +- Ь До центра днищ сильфонов нижнего блрка. Причем при горизонтальном расположении осейблоков сильфонов относительные перемещени электродов Ю, 11 и 21, 22 под действием давлени 9V Ра 97СЧн;, соответственно составл ют е,. а AQ-RM e.,V где е.. t-, -относительные перемещени электродов 10,11 и / 21,22 соответственно; -перемещение каждого из сильфонов 6 и 7 верхнего и каждого из сильфонов 15 и 16 нижнего блока соответственно; - плотность контролируемой жидкости; -база прибора (рассто ние между центрами днищ сильфов ов блоков); ЭФ - эффективна площадь силь,фонав 6,7,15 и 16; -9,81 м/с - ускорение свободного падени ; -толщина стенки гофра; -модуль упругости материала сильфонов; h - число гофр; K - н аружный диаметр сильфонов; Ад - расчётный коэффициент, завис щий , от отношени ,.. При относительном перемещении, под действием гидростатического давлени контролируемой жидкости электродов 10 и 11, емкость С , образованного ними и диэлектриком 12, конденсатора уменьшаетс согласно соотношению 0,5fo-(e-e-,) :еиЖ±ж:: „ аа The invention relates to a technique for measuring the density of liquid media by the hydrostatic method and can be used in the chemical, petrochemical and other industries. A hydrostatic fluid density meter with automatic temperature compensation is known, the sensitive element of which is made as a block of bellows of low rigidity and equal effective areas, and the bellows are installed at various points of the L-shaped pipeline section. The output node of the bottom irepe spacing (to the displacement sensor) ) consists of two bellows interconnected by a disk and a stand, placed in the cavity of the lower measuring bellows I. The disadvantage of the known densitometer is its low feelings telnost due to friction in the movement transfer mechanism silfszha bottoms. The closest to the technical essence of the present invention is a hydrostatic densitometer, in which the displacement sensor is made in the form of two cylindrical electrodes mounted inside an electrode body, on which vertically the bases are located in opposite sides of the bellows, at the center of each of which is a rod, fixed to the bottom of the bellows, and the other end of which is made of a dielectric; located between the electro-dami displacement sensor. A capacitor is switched on to compensate for temperature variations in the density of the fluid, parallel to the displacement sensor. This capacitor consists of an electrode housing, on which a dielectric ring is located with an external sensor, and an external electrode 2 is attached to the ring. The disadvantage of the densitometer is that the base of the instrument (the distance between the lengths of the housing) electrode and can not be promptly changed when setting up a meter or moving to another range of 38. Measurement, hook as it requires reconstruction of the density meter. Another disadvantage of the area is that in a narrow range of densities (O – OO kg / m), due to a decrease in the bellows stroke. The sensitivity of the meter is reduced. The purpose of the invention is to simplify the adjustment of the base of the densitometer and its sensitivity. The goal is achieved by the fact that a hydrostatic density meter containing a block of low-rigidity bellows and equal effective areas consisting of a body with opposite backgrounds and a cylindrical capacitive displacement transducer located on non-bottoms in opposite directions with a dielectric installed between them, as well as rods connecting the bottom of the bellows with converter elements, is additionally equipped with a second block of bellows, located parallel to the first th block and the connecting rod, wherein the bellows blocks mounted at the ends of the rod perpendicular to its rno oci wherein the rods in each block are connected to respective elektrodamipreobrazovateley, internal electrodes are covered with dielectric and electrode transducers are in the form of telescopic tubes. In addition, the bottom bellows of the lower blind are made bimetallic with an inner-facing layer. The drawing shows schematically v the hydrostatic density meter proposed. The density meter contains two blocks of bellows located on the rod 1, the block of bellows is attached to the rod {representing the pipe) using connectors 2 and 3 mounted on cylindrical bodies 4 and 5 of these bricks made of dielectric. The axes of the blocks And Qj-0 are parallel to each other and perpendicular to the axis m - t of the rod. The upper block consists of a body and bellows 6 and 7 of low rigidity fixed on it and equal effective areas. To the bottoms of these bellows, the electrodes Yu and 11, which are fully inserted coaxial cylinders, are reinforced with rods 8 and 9, the outer surface of the inner cylinder 10 being covered with dielectric 12. The rod 9 connecting the outer electrode to the bottom of the bellows 7, when the block 75 is compressed, the inner electrode moves to the space behind the outer electrode 11. The electrical contact with the electrodes of the upper block is carried out using contacts 13 and 14, made in the form of rings installed inside the core whisker and having electrical contact with the bellows 6 and 7 in their places of securement. The second unit of the meter density meter consists of a dielectric body 4, with bellows 15 and 16 fixed on it, the bottoms of which 17 to 18 are bimetallic and with the active layer turned inwards. To the bottom: with the help of rods 19 and 2O, cylindrical, coaxially located electrodes 21 and 22, completely separated from each other, are reinforced, the outer surface of the internal electrode 21 is covered with a dielectric 23. The rod 19 of the internal electrode is installed so that it does not interfere with the introduction of cylindrical electrodes 21 and 22 into each other. Electrical contact with the averaging electrodes is made through conductive rings 24 and 25. The densitometer sensor is mounted in a capacitor using a tube 26, which passes the connecting wires and the internal cavities of the bellows blocks communicate with the atmosphere. The density meter works as follows. During vertical-immersion of the densitometer using a tube 26 in a container with a controlled fluid, a hydrostatic column of the controlled fluid is exerted on the bottoms of the bellows blocks. I) To the center of the bottoms of the bellows 6 and 7 of the upper block and height + - b To the center of the bottoms of the bellows of the lower block. Moreover, with the horizontal arrangement of the axial blocks of the bellows, the relative displacements of the electrodes Yu, 11 and 21, 22 under the action of pressure 9V Pa 97Снн ;, respectively, are e ,. and AQ-RM e., V where e .. t-, -relative displacements of the electrodes 10.11 and / 21.22, respectively; - movement of each of the bellows 6 and 7 of the upper and each of the bellows 15 and 16 of the lower block, respectively; - density of the controlled fluid; -the base of the instrument (distance between the centers of the bottoms of the sylphs of the blocks); EF - effective area sil, fonav 6,7,15 and 16; -9.81 m / s - acceleration of free fall; - thickness of the corrugation wall; - module of elasticity of the material of bellows; h is the number of corrugations; K is the outer diameter of the bellows; Hell is the calculated coefficient depending on the ratio. At a relative displacement, under the action of the hydrostatic pressure of the controlled fluid of the electrodes 10 and 11, the capacitance C formed by them and the dielectric 12 of the capacitor decreases according to a ratio of 0.5fo- (ee-) : euJ ± g :: „aa
гдеWhere
-внутренний диаметр элект а рода 11, см;-the inner diameter of the elec-a type 11, cm;
(-толщина диэлектрика ,CM(- dielectric thickness, CM
-наружный диаметр электрода 10 см; - outer diameter of the electrode is 10 cm;
ё - диэлектрическа проницаемость диэлектрика 12; -, - длина электродов, см; 6 - емкость преобразовател верхнего сильфонного бло;ка ,пф.g is the dielectric constant of dielectric 12; -, - the length of the electrodes, cm; 6 - capacitance of the converter of the upper bellows block; ka, pf.
Одновременно с уменьшением емкостй С, в результате действи гидростатнческого столба контролируемой жидкости на нижний блок сильфонов, происходит встречное перемещение электродов 21 и 22, в результате этого емкость преобразовател , образованного этими электродами и диэлектриком 23, увеличиваетс согласно соотнотыениюSimultaneously with a decrease in capacitance C, as a result of the hydrostatic column of the controlled fluid on the lower block of bellows, the electrodes 21 and 22 move counter to face, as a result of which the capacitance of the transducer formed by these electrodes and dielectric 23 increases
0,56-62.0.56-62.
(4)(four)
.e.,en.e., en
ааaa
cl,cl,
где С, - емкоСть преобразовател образованного электродами 21, 22 и диэлектриком 23. Остальные размеры электродов 21, 22 и диэлектрика 23 и их обозначение такие же как у электродов 10, 11 и диэлектрика 13. 823975 вер чен пре По ( 1 зов г. - ввеwhere C, is the capacitance of the transducer formed by electrodes 21, 22 and dielectric 23. The remaining dimensions of electrodes 21, 22 and dielectric 23 and their designation are the same as those of electrodes 10, 11 and dielectric 13. 823975 is true pre Po (1 call of vve
перепишем (6/) в видеrewrite (6 /) in the form
С A + B-f.(7)With A + B-f. (7)
Из выражени (7) видно, что суммарна емкость преобразовател линейно зависит от плотности исследуемой жидкое-From the expression (7) it can be seen that the total capacity of the converter depends linearly on the density of the liquid under study.
ти, а чувсгБИтельность датчика плотно- .. мера ( - - В) в два раза превышает чувствительность известного датчика за счет в двое больших встречных перемещений электродов 10,11 и 21,22.ti, and the sensor sensitivity of the sensor is dense .. (- - B) is twice the sensitivity of the known sensor due to two large opposite displacements of the electrodes 10.11 and 21.22.
Дл изменени базы L плотномера необходимо сн ть штангу 1 с разьемрв 2,3 и установить на ее место другую штангу, требуемой длины. Указанка операци занимает не много времени н поз-To change the base L of the densitometer, it is necessary to remove rod 1 and connect 2.3 and install another rod in its place of the required length. Pointer operation takes a little time n
вол ет выбором длины штангн 1 оперативно настроить датчик .плотномера на любой диапазон измерений. Дл компен-сации температурных изменений плотносгк в плотномере предложено использоватьIt is possible to quickly adjust the density meter for any measurement range by selecting the length of the rod 1. To compensate for temperature variations in the density of the densitometer, it is proposed to use
в нижнем блоке снльфонов 15 и 16, биметаллические днища 17 и 18 с активным слоем вовнутрь блока, работа ко-торых осуществл етс следующим образом .in the lower block of the snfon 15 and 16, bimetallic bottoms 17 and 18 with the active layer inside the block, the operation of which is carried out as follows.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792799909A SU823975A1 (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Hydrostatic densimeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792799909A SU823975A1 (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Hydrostatic densimeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU823975A1 true SU823975A1 (en) | 1981-04-23 |
Family
ID=20842208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792799909A SU823975A1 (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Hydrostatic densimeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU823975A1 (en) |
-
1979
- 1979-07-23 SU SU792799909A patent/SU823975A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4322775A (en) | Capacitive pressure sensor | |
US5604315A (en) | Apparatus using a feedback network to measure fluid pressures | |
SU593674A3 (en) | Pressure pickup | |
US4434451A (en) | Pressure sensors | |
US3645137A (en) | Quartz pressure sensor | |
CN211784189U (en) | Fluid motion measurement sensor device based on artificial tentacles | |
JPS6444823A (en) | Pressure detecting device of electrostatic capacity system | |
SU823975A1 (en) | Hydrostatic densimeter | |
US3634853A (en) | Liquid displacement encoder | |
US5317918A (en) | High resolution pressure sensor | |
SU714232A1 (en) | Hydrostatic density meter | |
GB1412631A (en) | Differential pressure transducers | |
SU1125485A1 (en) | Pressure difference converter | |
WO1980002593A1 (en) | A method and apparatus for determining the density of a process liquid | |
JPS6335375Y2 (en) | ||
GB1572814A (en) | Pressure sensing | |
US4423638A (en) | Capacitive system for manometric detection and measurement of differential pressures | |
SU1597627A1 (en) | Pressure transducer | |
SU1732201A1 (en) | Capacitive pressure sensor and method of manufacturing the same | |
SU1165136A1 (en) | Pressure transducer | |
SU1474487A1 (en) | Pressure transducer | |
RU2006012C1 (en) | Bellow differential pressure gauge | |
SU934259A1 (en) | Capacitive pressure gauge | |
SU481839A1 (en) | Flow rate sensor | |
SU1275208A1 (en) | Hydrostatic level |