Пьезометрический плотномер

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 24.07,8 ПЛОТНОМЕ(54) ПЬЕЗОМЕТРИЧ Изобретение относится к областиприборостроения и,может быть использовано в различных отраслях промышленности.Известен плоти омер, содержащий источник питания воздухом, пьезометрическую трубку, помещенный в нее электрод,соединенные с клапаном, и датчик давления в трубке 11.Недостатком устройства является ограниченная область применения (электропроводные жидкости и расплавы) и низкаяточность измерения при работе на липкихвеществах,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пьезометри-.ческий плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмоимпульсов,наоснове пневмореле, элемента сравнения ипеременного дросселя, а также регистратор 12;Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за погрешностиот колебаний уровня, да 1 вления газа надповерхностью контролируемой жидкости.Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, чтопьезометрический плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмоимпульсов на основе пневмореле, элемента сравнения и переменного дросселя, и регистратор, снабжен дополнительным элементом сравнения и задатчиками максимального и минимального давлений, причем выходы и один из управляющих входов первого и второго элементов сравнения соединены между собой, а другие управляющие входы подключены соответственно к задатчикам максимального и минималь. ного давлений,Схема пьезометрического плотномера представлена на чертеже.Плотномер включает в себя измерительную камеру 1, дроссель 2, пневмореле 3, регистратор 4, элементы сравнения (усилители) 5 и б и задатчпки максимального и минимального давлений 7 и 8.Плотномер работает следующим образом,В исходном положении схемы сопла в камерах Г пневмореле 3 и элемента сравнения 6 под действием подпоров открыты, сопло в камере Г элемента сравнения Б закрыто, а полость камеры обратной связи Б пневмореле 3 соединена с атмосферой. Сжатый воздух поступает через сопло пневмореле 3 и переменный дроссель 2 вкамеру 1. Давление внутри камеры растет, и контролируемая жидкость вытесняется из псе, увеличивая тем самым воздушный объем камеры. При постоянном расходе газа через драссель 2 давление в камере достигает заданных значений тем быстрее, чем больше плотность жидкости.После того как давление в камере 1 достигнет заданного значения (максимального), установленного задатчиком 7, сопло в камере Г элемента сравнения 5 откроется и в камере Б пнввмореле 3 установится давление, превышающее давление в камере подпора В, Мембранный блок реле перекрывает сопло камеры Г и открывает сопло в камере 1 сброса в атмосферу. Происходит падение давления в камере 1 через переменный дроссель 2 и атмосферное сопло пнезмореле 3. Как только давление в камере 1 стачет меньше заданного значения (минимального), установленного задатчиком 8, открывается сопло в камере Г элемента сравнения б и через него камера Б пневмореле 3 сообщается с атмосферой. , Пневмореле 3 переключается, и процесс заполнения воздухом камеры 1 перемещения в ней жидкости повторяется.Таким образом, происходит циклический процесс заполнения и опорожнения измерительной камеры газом с перепадом изменения давления между двумя заданными значениями, пропорциональными плотности. Информация на регистратор 4 подается в виде импульсов давления с частотой, пропорциональной плотности. Эта частота импульсов не зависит от изменения уровня и давления газа над поверхностью контролируемой жидкссти, так как управление пневмореле через обратную связь ведется по перепаду давлений в измерительной камере.Связь между плотностью р и частотой следования импульсовможно вывести пз уравнений динамики наполнения измерительной камеры.При подаче воздуха в камеру его масса ,изменяется на величинуЛт = р,5 Н,где р - плотность газа;5 - сечение казимеры;Н - величина перемещения жидкости в камере.Из равенства давления воздуха в камере гидростатическому давлению жидкости в начале и конце ее перемещения в камереР = р,оЬ + Р, Р 2 = ро (Н + Ь) + Р,где Р, и Р, - заданные на задатчиках значения давления; Й - разность между уровнем в исследуемом сосуде и начальным уровнем жидкости в камере;Р - давление газа в исследуемом сосуде; получим Р - Р, = рдН 10 или после подстановки Н в первое уравие. нпе Ьт= - " (Р. - Р)р 5 РГ ЫтПри расходе через дроссель 6 = имеемй р 5(Р. - Р,) чм25 Основная погрешность определяется точностью срабатывания элементов сравнения (1%). Дополнительная погрешность от неЗ 0 стабильности расхода воздуха через дроссель не превышает%.Плотномер может быть использован дляконтроля плотности практичеоки любых жидкостей на различных промышленных з 5 объектах, в том числе в условиях колебаний уроьня контролируемой ореды в сосудах под давлением. Формула изобретения 40 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:60 1. Авторское свидетельство СССРМ 495584, кл, 6 О 1 Ч 9/О 4, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМ 493702, кл, (л 01 1 ч 9/18, 1974 (прототип). Пьезометрический плотномер, содержащий сосуд с измеряемой жидкостью, измерительную камеру, преобразователь пневмоимпульсов на основе пневмореле, элемен та сравнения и переменного дросселя, атакже регистратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительно элементом сравнения и задатчиками макси мального к минимального давлений, причем выходы и Один из управляющих входов первого и второго элементов сравнения соединены между собой, а другие управляющие входы подключены соответственно к 55 задатчикам максимального и минимального давлений,Составитель В. АлексеевРедактор Л. Утехина Техред А. Камышникова Корректор С. ФаЗаказ 772/761 Изд.398 Тираж 915 Подписно НПО сПонскъ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открыт113035. Москва, Ж, Раушская наб., д, 4%п. Харьк, фнл. пред. сПатен