Плотномер жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5)5 80189 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ИСАН ЗОБРЕТЕНИЯ ВТОР туоной компенсации и блок формиоования выходного сигнала, Блок газовой гемпературной компенсации размещен в поплавке, снабженном компенсационными сильфонами, пружинами и ограничителями обьема газа, Подвижные торцы компенсационных сильфонов и пружин соединены между собой, Давление компенсационного газа в полостях сильфонов определено вь.ра)кением Ро=ф 1Рж 7)/п 5 уЗ, ), где Ро да Вле 2ние компенсационного газа при температуре, С; Ч 1 - номинальный наружный объем поплавка; 3 эффективная площадь компенсационного сильфона; 7- суммарная жесткость компенсационного сильфона и компенсационной пружины; - коэффициент температурного объемного расширения контролируемой жидкости;/); - температурный коэффициент расширения газа; и - количество компенсационных сильфонов. 2 ил. точная камера 1 снабжена входным 8 и выходным 9 патрубками и наружным распределителем 10 потоков жидкости, Поплавок 2 содержит цилиндрическую обечайку 11, к торцам которой приварены компенсационные сильфоны 12 и 13, подвижные торцы которых герметизированы донышками 14 и 15 с капилля рами 16 и 17. Внутри сил ьфонов 12 и 13 размещены ограничители 18 и 19 объема газа, герметично приваренные к торцам обечайки 11. Внутри компенсационных сильфонов 12 и 13 размещены компенсационные пружины 20 и 21, подвижные торцы которых соединены с подвижными торцами сильфонов 12 и 13 фиксаторами 22 и 23, а неподвижные торцы закреплены на торцах обечайки 11. На обечайке 11 приварена плаИз нию и кой,трасл ЦеЦЧ )( Сэ сти, по А-А на плавка ную кам 2, соед рованитизиро имеет о ре 1 ра У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к плотномерам жидкости.предназначенным для непрерывного измерения плотности контролируемой жидкостии преобразования результатов измерения встандартный выходной сигнал, Цель изобретения - упрощение конструкции устройства, Плотномер содержит проточнуюкамеру, измерительную кинематическую систему с поплавком, блок газовой темпераобретение относится к приборостроможет быть использовано в химичеефтехимической, пищевой и других ях промышленности.ль изобретения - упрощение констплотномерд жидкости,фиг.1 изображен плотномер жидко- перечный разрез; на фиг,2 - разрез фиг.1 (разрез по продольной оси поплотномера жидкости).отномер жидкости содержит проточеру 1, в которой размещен поплавок иненный штоком 3 с блоком 4 формия выходного сигнала. Шток 3 гермеван разделительным сильфоном 5 и пору 6 вращения, В проточной камезмещен выходной коллектор 7, Про 6564 О 5 А 1та 24 для соединения поплавка 2 со штоком 3. Внутренние полости компенсационных сильфонов заполнены компенсационным газом 25 под давлением Ро. После заполнения сильфонов 12 и 13 газом через капилляры 16 и 17 торцы последних герметизируют сваркой, Внутренняя полость плотномера жидкости заполнена контролируемой жидкостью 26.Таким образом, компенсационные сильфоны, пружины, ограничители объема и компенсационный газ являются блоком температурной компенсации плотномера.Плотномер жидкости работает следующим образом,Контролируемая жидкость 26 через входной патрубок 8 и наружный распределитель 10 потоков с двух сторон поступает в проточную камеру 1, омывает поплавок 2 и через выходной коллектор 7 поступает в выходной патрубок 9, На поплавок 2 со стороны контролируемой жидкости 26 действует выталкивающая сила Гоцу, поворачивающая шток 3 относительно опоры 6 вращения на некоторый угол. При этом усилие от поплавка 2 передается на блок 4 формирования выходного сигнала, в котором формируется выходной сигнал плотномера, пропорциональный плотности контролируемой жидкости, При изменении плотности контролируемой жидкости 26 изменяется величина Выталкивающей силы Гыт, а следовательно, и значение выходного сигналаплотномера.При изменении температуры контролируемой жидкости (при измененной ее нормальной плотности) происходит температурное изменение выталкивающей силы, действующей на поплавок, вызванное температурным изменением плотности контролируемой жидкости, Для обеспечения неизменности выходного сигнала плотномера при изменении температуры необходимо обеспечить постоянство выталкивающей силы,действующей.на поплавок, что возможно при обеспечении соответствующего изменения наружного обьема поплавка,Условие обеспечения температурной компенсации плотномера при изменении температуры контролируемой жидкости выражается равенствомЧ 1 Р 1 - Ч 2 02, (1)где Ч 1 - наружный объем поплавка при температуре т 1;Ч 2 - наружный объем поплавка при температуре 12;Р 1 - плотность контролируемой жидкости при температуре 11;рг - плотность контролируемой жидости при температуре тг.При увеличении температуры жидкости от 11 до значения тг плотность жидкости изменится (уменьшится) до значения(2) где Лт = тг В то же время, при изменениях темпе ратуры на величину Л 1 изменится (увеличится) давление компенсационного газа в полостях компенсационных сильфонов, Это изменение давления Л Рг газа определяется выражением15 ЛР, =Ро ф Лт, (3) ЛР Я 2.где и - количество компенсационных сильфонов для приведенного на фиг,1 плотномера жидкости и = 2),Деформация Лсильфонов вызываетизменение наружного обьема поплавка навеличину35 ЛЧ =8(5) Таким образом, величина Ро равна 40 Ч 1 Дж 2о(6) Выражение 6) является условием обес печения автоматической температурнойкомпенсации конкретного плотномера жидкости (при известных объемах поплавка, эффективной площади компенсационного сильфона и коэффициентахф и% объемно го температурного расширения контролируемой жидкости компенсационного газа),Задаваясь требуемым начальным давлением компенсационного газа Р, (это давление выбирают таким, чтобы свести к минимуму влияние изменения статического давления контролируемой жидкости на выходной сигнал), определяют требуемую суммарную жесткость компенсационного сильфона и пружины по формуле где Ро - давление компенсационного газаприО С;20 фг - температурный коэффициент расширения газа.Изменение давления Л Рг газа вызывает деформацию компенсационных сильфонов, равную257 Жесткостьравна мпенсационной пружины 7 оо =7 - 7,ть компенсационного с где 7 - жестфона.Следует идерживаться условия Ро Рст,ское давление контроли где Рл - статиче ру емой жидости,Начальное давление Ро компенсационного газа рационально выбирать на 1-2 порядка выше давления Рст.Конструкцию компенсационной пружины выбирают такой, чтобы она могла работать как на растяжениетак и на сжатие: до заполнения сильфонов компенсационным газом пружины притягивают подвижные торцы сольфонов до их упора в торцы ограничителей объема, а после заполнения сильфонов компенсационным газом силь- фоны расширяются до своего номинального размера, В дальнейшем, т.е. при измерении температуры контролируемой жидкости, обеспечивается возможность деформации сильфона и пружины как в сторону растяжения, так и в сторону сжатия. ОграничитеЛи объема уменьшают обьем компенсационного газа и уменьшаюттемпературную инерционность измеренийи компенсации,5 Конструкция поплавка позволяет вноситькоррекцию в оеально зафиксированнуютемпературную погрешность плотномеражидкости. Определив величину и знак температурной погрешности, можно увеличить10 или уменьшить значение давления Ро газа вполостях компенсационных сильфонов иуменьшить температурную погрешностьплотномера жидкости до допустимых значений,15Формула изобретения Плотномер жидкости, содержащий проточную камеру, измерительную кинематическую систему с поплавком, блок газовой 0 температ;рной компенсации и блок форми-.рования выходного сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции. блок газовой температурной компенсации размещен в поплавке, допол нительно снабженном компенсационнымисильфонами, пружинами и ограничителями объема газа, при этом подвижные торцы компенсационных сильфонов и пружин соединены между собой.01656405 Саста вител ь С, Клеш нТехред М,Моргентал орректор Т.Пали Редактор А,Реви Заказ 2047 Тираж 384 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 м при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул,Гагарина, 1