Устройство для измерения плотности жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХсйддддддеддРЕСПУБЛИК Ю И 1) С 01 И 28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН.(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 208322, кл. С 01 Н 9/28, 1965.2. Авторское свидетельство СССР В 524103, кл, С О 1 Ю 9/28, 1976 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее двепьезометрические трубки, опущенные в контролируемую среду на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру, в которых на одинаковых рас стояниях от нижних срезов выполнено боковое отверстие, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измеряемых плотностей, внутри каждой пьезометрической трубки установлена дополнительная трубка, один конец которой расположен на уров-. не нижнего среза пьезометрической трубки, а другой сообщен с боковым отверстием.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения плотности жидкостей и расплавов.Известно устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее две пьезометрические трубки, погруженные в исследуемую среду на различную глубину, соединенные с дифференциальным манометром и пнев О матической системой питания. Плотность в устройстве определяется по разности давлений в трубках в процессе барботирования контролируемой среды газом 1 .15Однако в данном устройстве возникают ошибки измерения, связанные с механизмом образования и отрыва пузырьков газа от пьезометрических трубок, 20Отрыв больших пузырьков от трубок1 приводит также к пульсации давления внутри трубок, что отрицательно сказывается на точности измерений.Для устранения этих ошибок приме няются специальные калибровочные сопла или дросселирующие вентили в системе питания газом. Однако их использование возможно только при визуальном контроле и жестких требо- З 0 ваниях кстабильности расхода газа.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 1 устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две пьезометрические трубки, опущенные в контролируемую срезу на различную глубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру, в которых на одинаковых расстояниях от нижних 40 срезов выполнено боковое отверстие.Радиус отверстия выбирается с уче" том величин поверхностного натяжения жидкости и диапазона измеряемых плотностей по формулебгде б - поверхностное натяжениеисследуемой среды в пределах измеряемого диапазонаизменения плотности;- плотность жидкости;- ускорение свободного падения;- расстояние от нижнего концапьезотрубки до отверстия 2 55Однако известное устройство обес. печивает достаточную точность измерений только в узком диапазоне изменения плотностей исследуемыхсред, так как при выходе значенияплотности эа его пределы нарушаетсяравенство 11.Цель изобретения - повышение точности измерения в широком диапазонеизмеряемых плотностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измеренияплотности жидкости, содержащем двепьезометрические трубки, опущенныев контролируемую среду на различнуюглубину, подключенные к блоку питания сжатым газом и дифманометру,в которых на одинаковых расстоянияхот нижних срезов выполнено боковоеотверстие, внутри каждой пьеэометрической трубки установлена дополнительная трубка, один конец которойрасположен на уровне нижнего срезапьеэометрической трубки, а другойсообщен с боковым отверстием.На чертеже изображено предлагаемое устройство,Устройство для измерения плотнос.ти жидкости содержит погруженныена разную глубину пьеэометрические1 и 2 трубки, каждая из которых соединена с дифференциальным манометром 3 и блоком 4 питания сжатымгазом.В пьезометрических трубках 1 и 2расположены дополнительные трубки5 и 6, установленные внутри каждойпьезометрической трубки одним концом на уровне нижнего среза пьезометрических трубок 1 и 2, а другимконцом присоединенные к краям отверстий 7 и 8 в боковой стенкекаждой пьезометрической трубки 1 и 2под уровнем жидкости 9.Диаметр бокового отверстия выбирается, исходя из условия исключения влияния капиллярных сил, препятствующих проходу газа с учетом эффективности действия пьезометрической трубки, а размеры пьезометрических и дополнительных трубокустановливают расчетным путем, исходя из требуемой точности измерения.Для воды, например, диаметр дополнительной трубки должен быть в пределах 5-8 мм, а диаметр пьезометрической трубки составляет 1,5-2 диаметра дополнительной трубки. Измерение плотности жидкости проводят следующим образом.3 11Через пьеэометрические трубки 1 и 2 от блока 4 питания сжатым газом прокачивается газ и измеряют дифференциальным манометром 3 разность давлений в пьезометрических трубках 1 и 2, по которой судят о плотности жидкости.Поступающий в пьезометрическую трубку 1 и 2 гаэ оттесняет жидкость до их нижнего среза и начинает проходить в дополнительные трубки 5 и 6 Всплывающие пузырьки газа увлекают за собой жидкость и в дополнительных трубках 5 и 6 образуется устойчивое течение газа и жидкости, в результате чего иэ пьеэометрических трубок 1 и 2 газ не выходит, причем размеры образующихся пузырей в 5-8 раз меньше размеров пузырьков, образующихся на конце пьезометрических трубок 1 и 2, что уменьшает 17485 4пульсации давления в пьезометрическихтрубках 1 и 2. Трубы 5 и 6 работаютв данном случае как гаэожидкостныйструйный насос.Устройство малочувствительнок изменению расхода газа, так какпри его увеличении усиливается эффективность действия дополнительныхтрубок 5 и 6, а размеры пузырька га О за, образующегося на конце пьезометрической трубки, изменяются слабо. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения нлот ности жидкости в 5-8 раз. Оно не требует визуального контроля за прохождением газа через пьезометрические трубки и может быть использова-но при измерении плотности в закры тых сосудах в агрессивных жидкостях, расплавах солей и металлов,