Устройство для измерения плотности жидкости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оо 763743 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,з а 01 Н 9/6 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИЖИДКОСТИ Изобретение относится к устройствам для измерения Физико-химических параметров жидких сред, в частности плотности, и может быть использовано в медицинской, микробиологической 1 пищевой и химической промышленности.Известно устройство для измерения плотности жидкости, содержащее две пьеэометрических трубки, погруженные в измеряемую среду на различную глубину, причем трубка с большей глубиной погружения снабжена термочувствительным пневматическим дроссепем, линию подачи воздуха ,инертного газа), изме 15рительную схему, в виде пневматического дроссельного моста, в диагональ которого включен дифманометр (11 .К недостаткам этого устройства относятся необходимость стабилизации питания пневмомоста во избежание погрешности измерительной схемы, влияние окружающей температуры на показания измерительной схемы, нелиней ная характеристика термочувствитель" ного дросселя, вызывающая также погрешность измерений.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения плотности жидкости, содержащее сосуд с эталонной средой, сосуд с исследуемой средой, четыре пьеэометрические трубки, подключенные к дифманометру и блок питания воздухом 2 .ФК недостаткам этого устройства относится значительная погрешность измерения в узком диапазоне измеряемых плотностей эа счет влияния даже незначительных колебаний уровня жид.кости в сосудах. При экспериментальной проверке устройства было зарегистрировано изменение уровня в сосуде чувствительного элемента на 2-3 мм от заданного при измерении в узком диапазоне плотности (р= 1,04 0,04 г/смэ),что соответствует перепаду давления на дифманометре 40 мм вод.ст. При этих условиях погрешность измерения составляет около 8 от диапазона измерения.Целью изобретения является повышениеточности измерения.Цель достигается тем, что устройство снабжено нплюбовым" и "минусовым" дроссельными сумматорами, причем входы "плюсового" сумматораподключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глу бине,.и трубкепогруженной в эталонной среде на меньшую глубину, а остальные две трубки соединены со входом "минусового" дроссельного сумматора, а выходы сумматоров подключены к дифманометру.Это позволило реализовать следующую математическую зависимость, которая показывает, что изменение уровня не влияет на показания устройства измерения плотностиф 10 6 4 ЪРАг 2(1) 60 При равенстве плотности измеряемой и эталонной жидкостей давление на дифманометре равно нулю.При увеличении плотности измеряе- мой жидкости увеличивается сопротивРэ+Р 6 Р 4+ рА 2 2УНа чертеже представлена схема 15предложенного устройотва для измерения плотности жидкости.В сосуд 1 чувствительного элемента с измеряемой жидкостью помещенысосуд 2 компенсатора, пьеэотрубка 3 20чувствительного элемента и балластная пьезотрубка 4 чувствительногоэлемента.В сосуд 2 компенсатора с эталоннойжидкостью, в свою очередь погруженыпьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 6 компенсатора. Пьезотрубки 3,5 чувствительного элемента и компенсатора и балластные пьезотрубки 4,6 чувствительного элементаи компенсатора эапитаны от блока 7подготовки воздуха (инертного газа),Пьеэотрубка 3 чувствительного элемента и балластная пьеэотрубка 6 компенсатора соединены со входами "плюсового" дроссельного сумматора 8, апьезотрубка 5 компенсатора и балластная пьезотрубка 4 Чувствительногоэлемента - со входами "минусового"дроссельного сумматора 9. Выходысумматоров 8,9 подключены к дифманометру 10, причем сопротивлениявсех дросселей сумматоров равны.Устройство работает следующим образом.Сжатый воздух с блока 7 подготовки поступает в пьезотрубки 3-6, вкоторых, соответственно, создаютсядавления Рэ, Р 4, Р и Р 6. На выходе"плюсового" дроссельного сумматора8 создается давление Р: - 7 50Рэ фь8а на выходе "минусового" дроссельного сумматора - давление р : 4 Й.Р+Р9 ЯДавление на дифманометре, пропорциональное плотности измеряемой жидкоати,ление гидростатических столбов измеряемой жидкости, воспринимаемое трубками 3 и 4, что ведет к увеличению давления РЗ и появлению давления на дифманометре, пропорционального изменению плотности.При постоянной плотности измеряемой жидкости и повышения ее температуры одновременно повышается температура эталонной жидкости. Уменьшение при этом давления Р 8 компенсируется уменьшением на такую же величину давления Р 7 и показания дифманометра остаются постоянными.При постоянной плотности измеряемой жидкости и при изменении уровня в сосуде с эталонной жидкостью, или в сосуде с измеряемой жидкостью, или одновременно в обоих сосудах показания плотномера не будут изменяться вследствие равного увеличения или уменьшения давлений Р 8 и.Предположим, что уровень в сосудес измеряемой жидкостью увеличилсяили уменьшился на величину д И . Этобудет соответствовать увеличениюили уменьшению величины давлений,снимаемых с пьезотрубок. 3 и 4, иэти давления соответственно равны:ФРЭ= РЭ + ДР и Рд = Р 4+ Д Р. Подста. -вим эти значения в исходную формулу(Рэ+-ьр) Р 6 (р 4 - др) ЪА 2 2проведем некоторые преобразования;2 РА. э-д Р 6-Р 42 РА -Рэ Ф Р 6) - ( Р 4 Ф Р ),6 4Р = 7д гРА = РА, т.е показания дифманометра не меняются при изменении уровня в сосудах,Формула изобретенияУстройство для измерения плотности жидкости, содержащее четыре пьезометрические трубки, две из которых погружены на различную глубину в сосуд с исследуемой средой, а две другие в . в компенсационный сосуд с эталонной средой, и подключенные к дифманометру, блок питания воздухом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено "плюсовым" и "минусовым" дроссельными сумматорами, причем входы "плюсового" сумматора подключены к трубке, расположенной в исследуемой среде на большей глубинеи трубке, погруженной в эталонной среде на мейьшую глубину, а осталь763743 ные две трубки соединены со входом"минусовогоф дроссельного сумматора,а выходы сумматоров подключены кдифманометру.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе никоваКоррект Составитель Л.СвТехред Т.Маточка Е. а.Ужго нлиал ППП"Патент" Редактор Т.ОрловскаЗаказ 6271/36ВНИИПИ Госудапо делам113035, Моск Тираж 1019ственного коизобретенийа, Ж, Рауш 1.Авторское свидетельство СССР9 342106, кл. 6 01 М 9/26, 1970.2.Глыбин И.П. Автоматическиеплотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности, М., 1975,с. 147 (прототип).,Подписно тета СССР открытийкая наб д.4