SU928195A1 - Пьезометрический плотномер - Google Patents

Description

(54) ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к приборам дп  измерени  плотности жидкости, и может быть испспьзовано в химической промышленности . Известен пьезометрический плотномер, содержащий датчик с измерительной и компенсационной пъезотрубками, опущенными в измер емую и эталонную жидкост Недостатками такого устройства  вл ютс  небольша  точность измерени , так как необходимо стабилизировать уровень эталонной жидкости. Известен пьезометрический плотномер содержащий датчик с измерительной и компенсационной ;Ш езотрубками, воздухоподготавливающее устройство, герметичные сообщающиес  сосуды с одинаковыми площад ми поперечных сечений и частично заполненными жидкостью, и дифманометр , включенный между двум  дополнительными пъезотрубками, опушенными в сосуды, которые соедин ютс  с пъезотрубками , помещенными в компенсационный сосуд с эталонной жидкостью и попарно сообщающимис  с сосудами, к ко- торым присоединены измерительна  и компенсационна  пъезотрубки 23. Однако известное устройство характеризуетс  недостаточной точностью измерени , ограниченным диапазоном измерени , так как дл  этого необходима замена жидкости в компенсационном сосуде или изменение конструкции этого сосуда и точное определение плотности жидкости. Цель изобретени  - создание пьезометрического плотномера с повьшенной точностью измерени  и расширенным диапазоном измерени . Дл  достижени  поставленной цепи в пьезометрическом плотномере сообщающиес  герметичные сосуды расположены на разной высоте, причем сосуды, в которые погу1ещены дополнительньтепъезо- трубки, соединены с воздушной средой над измер емой жидкостью, а один из сообщающихс  сосудов выпопнен перемещаемым по вёртикапил Распопожение герметичных сосудов на разном рассто нии по i вертикали по отношению друг к другу позвол ет компенс1фоватв балластное давление в стопбе жидкости, создаваемом между ними, что упрощает пневмогидравпическую cxeU му плотномера. Соединение герметичных сосудов с воадушной средой над измер емойжидкостью автоматически компексирует показани  прибора при-изменении давлени  (разр жени ) в воздушной среде , за счет приложени  давлени  к каждому из сообщающихс  сосудов, что повышает точность измерени . Перемещение одного из герметичных еоо&цающихс  сосудов по вертикали измен ет величину компенсируемого балластного давлени , расшир   диапазон измерени  плотномера На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из измерительной 1 и компенсационной 2 пьезотрубок, опущенных в сосуд с измёр емЬй жидкостью 3, пневмогидравлического преобразовател  4, состо щего из двух пар одинаковых герметичных Сообщающихс  сосудов 5 и б с одинаковыми площад ми попефечных сечений и наполоЬину своих объемов заполненными жидкостью. Верхние. части сосудов 5 и 6 соединены между собой и с воздушной средой над исследуе мой жидкостью. Компенсационна  2 и измерительна  1 трубки соедин ютс  с сосудами 7 и 8. В сосуды 5 и 6, расположенные на рассто ни х Н- и }( от сосудов 7 и 8соответственно, опущены допопнительные пьезометрические трубки 9 и Ю, которые подключены к дифмано . метру 11 и воздухопод отавтшвающему устройству 12. Пьезометрический плотномер; работает следующим образом. Через воэдухоподготарливающее. устройство 12 воздух поступает в измерительную jl и компенсационную 2 пъезотру ки, которые помещаютс  в измер емую жидкость 3. В пьезотрубках 1 и 2 созда етс  гидростатическое давление, которое складываетс  (вычитаетс ) с давлением (разрежением) воздуха над измер емой жидкостью и по импульсным лини м передаетс  к верхней части сосудов 7 и 8 пневмогидравлического преобразовател  4 Жидкость, запопн юша  герметичные вооб щающиес  сосуды 5-8 под действием этого давлени  перемещаетс  из сосуда 7 в сосуд 5 и из сосуда8 в сосуд 6. Дл  компенсациинеобходимого балластного давлени  сосуды 5-8 располагаютс  друг от друга на рассто ни х Н., и Н. В результате леремещени жидкости в сосудах 5 и 6 гидростатическое давление в дополнительных пьезотрубках 9 и 10, подключенных к воздухоподготавпивающему устройству 12, измен етс . Перепад давлений воздуха в дополнительных пьезотрубках 9 и 10 измер етс  ифманометром i 11 и равен ЛР-Рс,Рб( Давление воздуха в каждой пьезотрубке равн етс  разности гидростатического давлени  жидкости в месте выхода воздуха из них в сосудах 5 и половине давлени  (разр жени ) воздуха над измер емой жидкостью. л - f-B 2) Р-. Р г- -j г- . Р5 Р| -1рр,(3) где Р, гидростатическое давление жидкости в месте выхода воздуха из дополнительной пьезотрубки 9 в сосуде 5; гидростатическое давление ; жидкости в-месте выхода воздуха из дополнительной пьезо-. трубки 1О в сосуде 6; давление (разр жение) воздуха над измер емой жидкостью. Гидростатическое давление жидкости в месте выхода воздуха из каждой дополнительной пъезотрубки равн етс  разности ИДростатического давлени , которое равно половине давлеци  в верхних част х соответствук дих сообщающихс  сосудов 7 и 8, и давлени  столба жидкости в сосудах высотой Н. и Hrj. P -lp-c -H -Р г,, (4;; ч-а - ч .(5r где и Pf -давление воздуха в верхних част х сосудов 7 и 8 соответственно; Н J, и Н л - рассто ние между сосудами 5, 7 и 6, 8 соответственно; р. - плотность жидкости, заполн ющ   соо&цающиес  сосуды; 0 - статический напор. Давление воздуха в верхних част х аждого из. сосудов 7 и 8 равн етс  сумме гидростатических давлений жидкости в местах вькода воздуха из пьезометрических трубок 1 и 2 и давлени  (разр жени  .воздуха над измер емой жидкостью. :p,,c6) I (где И, и t,« - г;1убина погружени  пьезо трубок 1 и 2; РЛ - плотность измер емой сред Из сосудов 7 и 6 жидкость продавлив етс  в сосуде 5 и 8 соответственно на высоты Н и Но. Выражени  4-7 подста . п ютс  в,формулы 2 и 3 и получаютс  с дующие выражени  давлени  воздуха в каждой пьезотрубке: faiAivA-K ( База плотномера ( tiQ ) выражаетс  как разность значений Ъ и -ho , тогда перепад давлений воздуха в дополнитель ных пьезотрубках 9 и 10 выражаетс  л. , .iH.) Выражение (Ю) показывает, что показани  плотномера не завис т от глу бины погружени  пьезотрубок и от величины давлени  воздуха над измер емой жидкостью. Это объ сн етс  тем, что сосуды соедин ютс  с воздушной средой над измер емой жидкостью. Давление воздуха над измер емой жидкостью прикладываетс  к каждому из соответствую щих сосудов и оно автоматически компен сируетс ,, в результате чего точность измерени  повышаетс . Диапазон измерени  устанавливаетс  в любых пределах путем изменени  высоты установки сосудов (H-j-H/2) при . перемещении сосуда 5 по вертикали, измен   значени  высоты Hl и величины, компенсируемого балластного давлени . Точность измерени  зависит только, от точности примен емого дифманомётра, так как значение величины ДР может быть сделано как угодно малыми за счет изменени  разности ().

Проведены испытани  опытного образца пьезометрического плотнвмера. 928

щаемым по вертикали.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Глыбин И. П. Автоматические плотномеры. Киев, Техника, 1966, с. 7071 . ..

2.Авторское свидетельство СССР № 665246, кл. q OlfS 9/28, 1978 (прототип). 56 Производитс  контроль плотности растворов в экстракционном процессе. В плотномере примен лс  дифманометр типа ДМ-Э1. Результаты испытани  показали , что пьезометрический плотномер при диапазоне измерени  О-16 кг/м имеет погрешность измерени  ± О,5 кг/м9. Конструкци  пьезометрического ппот«° Р« позвол ет производить измерени  плотности в сосудах, работвющих под давлением (разр жением). Расположение герметичных сосудов на разном рассто нии по вертикали по -отношению друг к перемещение одного из них по, вертикали и соединение сосудов, в которые помещены дополнительные пъезотрубки , с воздушной средой над измер еемой жидкостью позвол ют повьпиать точность измерени , расширить диапазон измерени , укрепить пневмогидравлическую схему, увеличить надежность работы плотномера и снизить затраты на его изготовление .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пьезометрический плотномер, содержащий датчик с измерительной ийом-i пенсационной пьезотрубками, воздухоподготавливаюшее устройство, герметичные сообщающиес  между собой сосуды с равными площад ми поперечных сечеиий ,;частично заполненные жид°костью, дифманометр, включенный между двум  дополнительными пьезотрубками, опущенными в сосуды, попарно сообщающимис  с сосудами, к которым подсоединены измерительна  и компенсационна  пьезо- трубки, отличающийс  тем,, что, с целью расширени  диапазона измер емых плотностей, сообщающиес  между собой герметичные сосуды установлены на разной высоте, причем сосуда, в которые помещены дополнительные пьезо- трубки, соединены с воздушной средой над исследуемой жидкостью, а один из сообщающихс  сосудов выполнен перемеW/

   VN

   г.

   л