Устройство для измерения плотности жидкости

сООЗ советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРеспуьлин 6% 01): 26 нный номитет сссзоьретений и отнРыт госуда ствеПОДЕЛАМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3 Й 01637 Л 8-25 (22) 01.03.82 (1 б) 30,07,83. Бал.28 (72) В,И.Лупарев, А.С.Бродский, Э,А,Интеэарян и В.В.Строгов (71) Грозненское научно-проиэводствен ное объединение "Промавтоматика" (53) 542.3(088.8) (56) 1. Глыбин И,П, Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой.промыаленности. И., 1975, с. 86, 87.2. Авторское свидетельство СССР Н 763743, кл. 6 0 И 9 У 2 Ь, 1971 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее че ре пьеэометрические трубки, две. иэ . которых погружены яа различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной .средой, блок питания воздухом и дроссельный сумма" тор, отли чаю щееся тем, что, с целью повыаения точности измерения, оно дополнительно снабженоэлементом сравнения, выполненным сдвумя - первыми и вторыми плюсовымии минусовыми камерами, эадатчиком иповторителем, причем дроссельный сум"матор содержит постоянный и переменный дроссели и пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на бопьвей глубине, соединена с первой пла"совой камерой, пьезотрубка, расположенная на меньаей глубине, " с .первой минусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталоннойсреде на больаей глубине, соединенас второй минусовой камерой, а пьеэотрубка,.расположенная на меныейглубине, - с второй плюсовой камерой,,задатчик подключен к входу дроссельного сумматора.со стороны постоянного дросселя, а выход элемента сравнения соединен.с входом дроссельногосумматора со стороны переменногодросселя и повторителем,1 103Изобретение относится к устрой ствам для измерения физико-химических параметров жидких сред, в частности плотности, и может быть использовано в медицинской, микробиологической, пищевой и химической промышленности,Известно устройство.для измерения плотности жидкости, содержащеедве пьезометрические трубки, погру- .женные в измеряемую среду.на различ"ную глубину, блок питания, усилитель-.сумматор, повторитель, вторичный 1 прибор, начальные условия устанавливаются задатчиком и повторителем сосдвигом 1.Основной недостаток этого устройства - отсутствие термокомпенсации,что приводит к неточностям измеренияпри изменении температуры измеряемой среды. Кроме того, отсутствие ком"пенсации баластного давления приво" дит к полезно используемым 2-3 Ъ шкалы.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрицеские трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок питания воздухом и дроссельный суммаъор 12,Недостатком этого устройства яв.ляется невысокая точность измерений- которая обусловлена применением для суммирования пневмосигналов дроссельных сумматоров. Точность реализации операции на них составляет 2-33,Кроме того, при таком суммирова 1 нии выходной сигнал равен - суммы2 1 О 15 жидкостью, сосуд 2 компенсатора,25 пьезотрубку 3 чувствительного эле 30 35 40 45 50 55 входных сигналов, это снижает чувствительность устройства и, как следствие, понижает точность.Цель изобретения - повышение точности измерения плотности жидкости.Поставленная цель достигается тем, что устройство для измедения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрицеские трубки, две из которых погоужены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие - в компенсационный сосуд с эталонной средой, блок пита" ния воздухом и дроссельный сумматор 1 дополнительно снабжено элементом сравнения, выполненным с двумя - первыми и вторыми плюсовыми и минусовыми камерами, задатциком и повторителем, причем дроссельный сумматор 23632 содержит постоянный и переменныйдроссели, а пьезотрубка, расположенная в исследуемой среде на большей глубине, соединена с первой плюсовой камерой, пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине, - с первойминусовой камерой, пьезотрубка, расположенная в эталонной среде на боль. шей глубине, соединена с второй минусовой камерой, а пьезотрубка, расположенная на меньшей глубине - с второй плюсовой камерой, задатчик подключен к входу дроссельного сумматора со стороны постоянного дросселя, а выход элемента сравнения соединен с входом дроссельного сумматора со стороны переменного дросселя и повторителем,На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для измерения плотностиУстройство. содержит сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой мента, балластную пьезотрубку 4 чувствительного элемента, пьезотруб-ку 5 компенсатора, балластную пьезотрубку 6 компенсатора, блок 7 подготовки воздуха, элемент 8 сравнения,задатчик 9 и дроссельный сумматор 10.В сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой жидкостью помещенысосуд 2 компенсатора, пьезотрубка 3чувствительного элемента и балластнаяпьезотрубка 4 чувствительного элемента,В сосуд 2 компенсатора с эталоннойжидкостью в свою очередь погруженыпьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 6 компенсатора. Пьезотрубки 3 и 5 чувствительного элемента и компенсатора, балластныепьезотрубки 4 и 6 чувствительного элемента и компенсатора запитайы от бло"ка 7 подготовки воздуха. Элемент 8 ср 9 внения с задатчиком 9 и дроссельным сумматором 10 .представляют собой усилитель-сумматор.Пьезотрубка 3 чувствительного элемента соединена с первой плюсовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 4 чувствительного элемента " с первой минусовой камерой элемента 8 сравнения. Пьезотрубка 5 компенсатора соединена с второй минусовой камерой элемента 8 сравнения, балластная пьезотрубка 63 1032363 4 компенсатора - с второй плюсовой . пьезотрубках, является входным давлекамерой элемента 8 сравнения, нием РВ,Выход, элемента 8 сравнения соединен через повторитель 11 с вторич- Е = Вьи,ным прибором 12, Подставим в уравнение (1) значеУстройство работает следующим об- ния входящих в него величин из .уравразом, нений (2) и (3)+ -Р =О (4)Из уравнения (4) найдем, чтоР=( )(Р;Р.,-Р,) Р.илиРР), 1+фР-Р)-(Р-Р)РО.ЩЭтотсигнал давленияусиливае Сжатый воздух с блока 7 подготовки воздуха. поступает в пьезотрубки 3, 4, 5, 6, в которых соответственно создаются давления Р Рф Задатчиком 9 устанавливается давление Ро, равное 0,2 кгс/см .2 15 Составитель Е.Карманова Редактор С.Пекарь Техред И,Гайду Корректор Л.Бокшанеее та ва вававававеетветаееееееееаееееавветев Заказ 5393/48 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий. 113035, ИоскваР Ю 35, Рауаская наб., д. 4/5ев ататетевватеватаеваавававета атее т тетаФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Уравнение равновесия элемента 8 сравнения. 4 фР - давление в камере Д, равное625Р - давление в камере Г, равноеР - давление в камере 8, равноевыходному давлению с дроссельного с(мматора 1 О;Р " давление в камере Б на вьюходе элемента, равное давлению Р,Давление в камере Ж зависит от35давления Ро на выходе задатчика 9и проводимости переменного и постоян"ного дросселей сумматора 10р Ро + Мьыхж . Р 4 о, где Ы - проводимость постоянногодросселя;Р - проводимость переменногодросселя,Алгебраическая сумма давлений Р Р45Рщ, , Ру Р зависящая от давлений на ется повторителем 11 и поступает навторичный прибор 12.При равенстве плотностей измеряемой жидкости в компенсатореРЬ Р 4 " РБ Рьтогда из равенства 5 следует, чтоВЬ 1 Х ОРт.е. на.выходе повторителя давлениеравно 0,2 кгс/см -,пневматичес.кий "Оф,При увеличении плотности разница Рз -Рд. будет увеличиваться и РР,(. Р-Р 6,тогда по равенству ( 5):(+ У)ЦРэ,-Р 4.ИР 5-РУ 3, 01причем разница в квадратных скобкахбудет больше нуля и выходное давление будет больше РВыходное давление Рпропорцио-нально плотности,Преимуществами предлагаемого устройства являются термокомпенсация икомпенсация балластного давления,Таким образом, при использованиипредлагаемого устройства повышаетсяточность измерения и появляется возможность более точного управленияпроцессами, где плотность являетсянаиболее существенным параметром.