Плотномер жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК э(51) д О 1 М 9/18 ОПИСАН И О ЕТ ЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОВСКОМЪ( СВ(54) (57) 1. ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ,содержащий корпус с расположенным в ЯО 1075118 А нем чувствительным элементом, жестко соединенным при помощи штока с мембраной кимотронного датчика, анод и катод которого подключен к регистрирующему прибору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, химотронный датчик снабжен второй мембраной, полость между мембранами заполнена электролитом и разделена перегородкой с центральным отверстием на две полости, при этом катод химотронного датчика расположен в отверстии, анод размещен в каждой из полостей, а вторая мембрана жестко соединена с дополнительным грузоприемным штоком.25 30 35 40 2. Плотномер по п, 1, отличающийся тсм, что корпус со стороны расположения чувствительного элемента и дополнительного грузоприем ного штока выполнен с отверстием для протекания жидкости. Изобретение относится к технике измерения плотности жидких сред и может найти применение для дистанционного измерения плотности в технологических системах различных отраслей промышленности.Известно устройство для измерения плотности жидкости, содержащее прочный корпус, поплавок с сердечником, находящимся в поле дифференциальной катушки индуктивности, систему перемещения поплавка с блоком и тросом, причем на противоположном по отношению к поплавку конце троса подвешена катушка индуктивности с возможностью встречного перемещения относительно сердечника 1.Недостатком этого плотномера является низкая точность, обусловленная влиянием в блоках механической передачи, а также колебаниями упругости паров жидкости и конденсацией рабочей среды в месте расположения сердечника индуктивного датчика.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является плотномер для жидких сред, содержащий сосуд с контролируемой средой, внутри которого помещен корпус с расположенным в нем чувствительным элементом, жестко соединенным при помощи штока с мембраной химотронного датчика, анод и катод которого подключены к регистрирующему прибору.Чувствительный элемент выполнен в виде сосуда с упругим элементом, заполненным эталонной средой 2.Недостатка ми известного плотномера являются низкая точность измерения плотности из-за наличия случайной,погрешности в результате действия сил трения в месте уплотнения, изменение и пульсация давления в системе подачи эталонной среды, а также дополнительная погрешность от изменения расхода контролируемой среды в результате изменения ее температуры.Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в плотномере, содержащем корпус с расположенным в нем чувствительным элементом, жестко соединенным при помощи штока 3. Плотномер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус со стороны второй мембраны химотронного датчика закрыт дополнительной мембраной, жестко соединенной с грузоприемным штоком. 2с мембраной хи мотронного датчика, анод и катод которого подключен к регистрирующему прибору, химотронный датчик снабжен второй мембраной, полость между мембранами заполнена электролитом и разделена перегородкой с центральным отверстием на две полости, при этом катод химотронного датчика расположен в отверстии, анод размещен в каждой из полостей, а вторая мембрана жестко соединена с дополнительным грузоприемным штоком.Кроме того, корпус со стороны расположения чувствительного элемента и дополнительного грузоприемного штока выполнен с отверстиями для протекания жидкости.При этом корпус со стороны второй мембраны химотронного датчика закрыт дополнительной мембраной, жестко соединенной с грузоприемным штоком.На чертеже изображено предлагаемое устройство. Плотномер жидкости содержит корпус 1, имеющий отверстия 2 в его верхней части и отверстия 3 в нижней части. В нижней части корпуса 1 расположен поплавок 4 полного погружения со штоком 5, который прикреплен к первой мембране 6 химотронного датчика 7 перемещения, установленного в средней части корпуса 1 плотномера. Химотронный датчик 7 содержит первую нижнюю мембрану 6 и вторую верхнюю мембрану 8. Между мембранами 6 и 8 размещена перегородка 9 с центральным отверстием, внутри которой расположен катод 10 электроцепи химотронного датчика 7. Аноды 11 и 2 этой же электроцепи размещены раздельно в камерах, образованных перегородкой 9. Полость химотронного датчика 7 заполнена электролитом, представляющим собой водный раствор йодистого калия с небольшой добавкой йода.В верхней части корпуса 1 установлено компенсационное устройство, содеэжа шее дополнительный грузоприемный шток 13 с выступом 14, компенсационнные грузы 15, насаженные на шток 13 и опирающиеся на выступ 14, дополнительную мембрану 16, прикрепленную к средней части грузопри1075 118 3емного штока 13, нижний конец которого прикреплен к второй мембране 8 химотронного датчика 7, расположенного ниже дополнительной мембраны 16.Соосно с компенсационным устройством над корпусом 1 установлено на кронштейнах 17 устройство эталонного давления, содержащее электромагнит 18 с катушкой 19 и сердечником 20. На торце последнего установлена немагнитная прокладка 21. Устройство эталонного давления содержит также приемный столик 22, прикрепленный к верхнему концу грузоприемного штока 13, и эталонный груз 23 из магнитомягкого материала, который при включенном электромагните 8 притянут к торцу сердечника 23, а при отключенном электромагните 18 лежит на приемном столике 22.Над второй верхней мембраной 8 и под нижней мембранами 6 химотронного датчика 7 в корпусе 1 установлены перфорированные перегородки 24 и 25, предназначенные для успокоения пульсацией давления жидкости, Плотномер установлен в проточном канале 26.Плотномер работает следующим образом.Контролируемая жидкость непрерывно поступает в проточный канал 26 через отверстия 2 и 3 и перфорированные перегородки 24 и 25, затем вовнутрь корпуса 1 и омывает дополнительную мембрану 16, мембраны 6 и 8 химотронного датчика 7 и поплавок 4.На поплавок 4 действует выталкивающая сила, пропорциональная величине плотности жидкости, стремящаяся переместить его вверх. Эта выталкивающая сила, а также сила, обусловленная разновысоким расположением мембран 6 и 7 в жидкости, скомпенсированы подбором грузов 15 компенсационного устройства таким образом, чтобы мембраны 6 и 8 находились в исходном положении при минимальном значении плотности жидкости, которое вибрацо на нуль отсчета, Максимально возможную плотность определяет допблнительный эталонный груз 23 устройства эталонного давления, удерживающийся в исходном положении включенным электромагнитом 18 на чердечнике 20 через немагнитную прокладку 21.Приложение эталонного давления осуществляют при отклонении плотности жидкости от минимального значения. Отключают питание электромагнита 8, При этом эталонный груз 23 отцепляется от сердечника 20 с цемагнцтцой прокладкой 21, препятствующей залипанцю груза 23, ц падает на приемный столик 22. Давление эталонного груза 23 псредается через грузо- приемный шток 13 ца вто 1)ую мембрану 8 химотронного датчика 7, которая давит ца электролит, заставляя его перетекать сверху вниз через центральное отверстие в перегородке 9, в результате чего между катодом0 и анодами 11 ц 12 возникает разность потенциалов, вызывающая появление тока в цепи регистрирующего прибора. Величина тока зависит от скорости перетекания жидкости через центральное отверстие в перегородке 9, зависящей в свою очередь от величины выггалкцвающей силы контролируемой жидкости, действующей на поплавок 4 и препятствуюгцей этому перетеканию. Таким образом, сигнал хцмотроцного датццка 9 пропорционален значению плотности контролируемой жидкости.Прц вклюцеццц обмотки 19 электрокгагнита 18 эталонный груз 23 притягивается к сердечццку 20, освобождая приемный столик 22. Прц этом выталкивающая сила, действующая на поплавок 4, и упругие силы деформации мембран 6, 8 и 16 возвраща 1 от грузоприемный шток 13 в исходное положение. Причем электролит хпмотроццого датчика 7 перетекает снизу вверх,.вь 1 зывая ток в измерительной цепи датчика 7. Таким образом, в один период дважды осуществляется измерецце плотности жидкости.Данный илотцомер жидкости обеспечивает контроль плотности в произвольные моменты времени, так как применена компенсация выталкцваю 1 цей силы в исходном состоянии ц эталонное цагруженце в процессе измерения.В плотномере за сцет исклюцения необходимости герметизации ц уплотнения грузоприемцого штока устранено влияние сил трения ца процесс измерения, а также благодаря отсутствию влияния . колебания давления и температуры контролируемой среды повышается точность измерения. Плотцомер прост по конструкции и в эксплуатациии.Испытания опытцого образца плотцомера показали, что приведенная ошибка измерения, взятая для всей шкалы и диапазона измерения от 800 кгхг до 1600 кг/зг составляет 1/о. 10 15 20 25 30 35 40 45Редактор Н. ЛазаренкоЗаказ 231/35 Составитель Л. СвешниковаТехред И. Верес Корректор Б Ь 1 тягаТираж 823 11 одиисиеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4