Гидродинамический плотномер жидкостей

(т 9 5 601 й 9 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОспАтент сссР) АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТО нное о инение ин И.П. Автоматичеирование процессов Киев: Техника. 1974,этические пв пищевойа, 1975, с,7 ме ыш ПЛОТмер. соом газа сравнетрубки,Од4 Ъь ча ов(57) Сущность изобретения: в плотндержащий соединенные с источнипостоянного давления и элементомния давлений две газодинамически Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения плотности концентрации жидких сред в гидромелиорации и может быть использовано в тех отраслях промышленности, в которых контроль плотности является необходимым условием ведения технического процесса,Целью изобретения является повышение точности измерения,На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Гаэодинамический плотномер жидкости состоит иэ двух газодинамических трубок 1 и 2 одна из которых установлена в сосуде 3 с исследуемой жидкос гью а другая - в сосуде 4 с эталонной средой. Трубки 1 и погруженные на постоянную глубину в сосуды для анализируемой и эталонной жидкостей, дополнительно введены блок управления, триггер, ключ, счетчик импульсов, счетчик пузырьков газа, регулируемый клапан, причем сосуд для эталонной жидкости выполнен замкнутым, а его газовая полость через регулируемый дроссель и управляемый клапан сообщена с атмосферой, при этом выход блока управления соединен с управляемым входом клапана, счетчиком импульсов и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход триггера подключен к счетчику импульсов через ключ, второй вход которого соединен с выходом счетчика пузырьков газа, установленного на срезе газодинамической трубки, размещенной в сосуде для эталонной жидкости. 1 ил,2 погружены в упомянутые жидкости на определенные глубины и соединены с источником газа постоянного давления 5, а также с элементом сравнения давлений 6. Сосуд 6 выполнен в виде замкнутой полости и частично заполнен жидкостью, причем его газовая полость через регулируемый дроссель 7 и управляемый клапан 8 сообщена с окружающей средой. Плотномер содержит также блок управления 9, триггер 10, ключ 11, счетчик импульсов 12 и счетчик количества пузырьков газа 13, причем выход блока 10 подключен к счетчику 12, клапану 8 и к первому входу триггера 10, второй вход которого соединен с управляемым входом кпю 11, сообщающий выход счетчика пуэырьк газа 13 - со входом счетчика импупьсов 12, 1824534Плотномер работает следующим обоазом.В исходном состоянии, под действиемизбыточного давления источника 5. газ ввиде пузырьков, генерируемых срезами трубок 1 и 2. барботирует соответственно черезслои исследуемой и эталонной жидкостей,При этом на входе трубки 1 устанавливаетсядавление Рх, пропорциональное плотностианализируемого продукта, а на входе трубки 102 - давление Рз. равное сумме давления Рв газовой полости сосуда 4, гидростатического давления Рр и давления Лапласа впузырьке газа Рз, т.е, эРэ= Р 1+ Р 2+ РЭ = Р 1+ /Ъ 9 Н 2 + 2 д/В, (1) 15где р, - плотность эталонной жидкости;9 - ускорение свободного падения;Н 2 - высота уровня жидкости над верхним срезом трубки 2;д - коэффициент поверхностного натяжения жидкости;В - радиус газового пузырька,Ввиду открытого состояния клапана 8газовая полость сосуда 4 сообщена с атмосферой и в ней за счет барботирующихсяпузырьков газа устанавливается благодарясоответствующей регулировке расходнойхарактеристики дросселя 7 значение давления Р 1. отвечающего значению нижнегопредела диапазона изменения измеряемойплотности,При измерении плотности исследуемойжидкости сигналом с блоха 9, управляемыйим клапан 8 закрывается и газовая полостьсосуда 4 раэобщается с атмосферой. С момента начала отсчета в результате прохождения газовых пузырьков в газовую полостьдавление в ней начинает увеличиваться и,следовательно, согласно уравнению (1) будет расти давление Рэ на входе газодинамической трубки 2, Одновременно сигналомблока 9 счетчик 12 устанавливается в исходное состояние и срабатывает триггер 10,выходной сигнал которого открывает ключ11, ввиду чего на счетчик 12 начинают поступать импульсы, пропорциональные количеству выделяемых срезом трубки 2пузырьков газа и преобразуемые счетчиком13.При достижении значения давления Рэ50на входе трубки 2 за счет повышения давления в газовой полости измеряемого давления Рх, т.е, Рэ= Рх, срабатывает элемент1сравнения, управляющий сигнал котороговозвращает триггер 10 в исходное состояЭ ние. При этом управляющий сигнал последнего запирает ключ 11 и поступление импульсов от счетчика 13 на счетчик 12 прекращается. Количество импульсов, зафиксированных счетчиком 12, будет соответствовать измеряемому гидростатическому давлению столба исследуемой жидкости, и, следовательно, определенному значению ее плотности.Количество зафиксированных счетчиком 12 импульсов пропорционально количеству й пузырьков газа, прошедших через слой эталонной жидкости, и будет определяться выражением с учетом того, что в конце отсчета Рз = Рх,М= - -1 и - " = 1( 1 п - , (2) где Ч - объем пузырька газа;Ч - объем газовой полости;Ч1= -- коэффициент преобразования;ЧН 1 - глубина погружения трубки 1;р - значение плотности исследуемой жидкости;9 - ускорение свободного падения.Формула изобретенияГаэодинамический плотномер жидкостей, содержащий соединенные с источником газа постоянного давления и элементом сравнения давлений две газодинамические трубки, погруженные на постоянную глубину в сосуды для исследуемой и эталонной жидкостей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком управления, триггером, ключом, счетчиком импульсов, счетчиком пузырьков газа, регулируемым дросселем и управляемым клапаном, причем сосуд для эталонной жидкости выполнен замкнутым. а его газовая полость через регулируемый дроссель и уп равляемый клапан сообщена с атмосферой, при этом выход блока управления соединен с управляемым входом клапана, счетчиком импульсов и первым входом триггера, второй вход которого соединен с вь ходом элемента сравнения, а выход триггера подключен к счетчику импульсов через ключ, второй вход которого соединен с выходом счетчика пузырьков газа, установленного на срезе гаэодинамической трубки, размещенной в сосуде для эталонной жидкости.Составитель А,АзимовТехред М.Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5