Поплавковый плотномер жидкостей

(7 химическая, нефтехидр. отрасли промышсть изобретения: ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Воронежскоебюро автоматики Нго объединения "Х2) Е.Ф,Шполянск(73) Воронежскоебюро автоматики Нго объединения "Х%12 опытно-конструкторское аучно-производственноимавтоматика"ий и В,С,Архипов опытно-конструкторское аучно-производственноимавтоматика"дства измерения плотнооке, Приборы и системы 975, с. 22-23.детельство СССР1 И 9/22, 1988.Ы Й ПЛОТНОМ Е Р ЖИДИзобретение относится к области приборостроения и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности,Цель изобретения - повышение точности определения плотности за счеттемпературной компенсации в широком диапазоне температур окружающего воздуха,Схема поплавкового плотномера жидкостей представлена на чертеже,Плотномер содержит измерительный блок, блок жидкостной термокомпенсации и блок формирования выходного сигнала.В измерительный блок входит проточная камера 1. внутри которой размещен жесткий поплавок цилиндрической формы 2, соединенный штоком 3, имеющим опору вращения 4, и тягой 5 с блоком формировапоплавковый плотномер жидкости содержит измерительный блок, состоящий из проточной камеры с входом и выходом для жидкости, поплавка и кинематической,системы, блока жидкостной компенсации с термобаллоном, компенсационным сильфоном , и компенсационной пружиной, соединенной с кинематической системой измерительного блока и блок формирования выходного сигнала. Термобаллон блока жидкостной температурной компенсации размещен в дополнительно введенной двух- секционной оболочке, полость одной секции этой оболочки сообщена с входом, полость второй секции - с выходом проточной камеры измерительного блока. а герметичная перегородка между секциями оболочки установлена с возможностью ре гулирования объемов этих секций друг относительно друга. 1 ил. ния выходного сигнала, Вывод штока 3 из проточной камеры 1 герметизирован силь- фонов 6. На проточной камере 1 закреплен корпус 7 блока температурной компенсации, внутри которого размещен термобал,лон 8. Внутри термобаллона закреплен компенсационный сильфон 9, Полость между внутренней поверхностью термобаллона 8 и компенсационным сильфонов 9 заполнена компенсационной жидкостью 10, Подвижное донышко компенсационного сильфона 9 соединено посредством штока 11 с компенсационной пружиной 12, количество витков которой(с, следовательно, и жесткость)можно регулировать, Второй конец пружины 12 соединен с вертикальным рычагом 13 кинематической системы плотномера. Внутренняя полость между корпусом 7блока термокомпенсации и термобаллоном8 разделена герметичной перегородкой 14на две секции. При этом перегородка 14может устанавливаться на любом ребре термобаллона 8, разделяя указанную полость 5на секции равных или неравных объемов.Корпус 7 блока термокомпенсации снабжен .штуцерами входа 15 и выхода 16 контролируемой жидкости, являющимися одновременно входным и выходным штуцерами "0проточной камеры плотномера. Для связи спроточной камерой 1 корпус 7 блока термокомпенсации снабжен патрубками 17 и 18,Внутри проточной камеры 1 размещенывходные коллектора (на чертеже не показаны) и выходной коллектор 19, закрепленныйпосредством патрубка 20 на проточной камере 1, В кинематическую систему плотномера и в блок формирования выходногосигнала входят также Т-образный рычаг 21, 20имеющий опору вращения 22, Г-образныйрычаг 23, имеющий опору вращения 24, подвижная опора 25, узел сопло 26-заслона27, сильфоны 28 и 29 обратной связи, пружины 30 корректора нуля и 31, винт корректора нуля 32, пневмоусилитель 33 ижидкостный демпфер 34.Плотномер работает следующим образом, Контролируемая жидкость 35 черезштуцер 15 входит в полость блока термокомпенсации (в заднюю секцию), омывает за-.днюю .часть термобаллона 8 и через двапатрубка 17 поступает в противоположныеторцевые части проточной камеры 1, двумявстречными потоками омывает поплавок 2 и 35через выходной коллектор 19 и патрубок 18поступает в переднюю секцию блока термокомпенсации, омывает переднюю часть термобаллона 8 и поступает в выходной штуцер16. 40При установившемся равновесии (принеизменных значениях плотности контролируемой жидкости и температур контролируемой жидкости и окружающегося воздуха)между выталкивающей силой, действующей 45со стороны контролируемой жидкости 35 напоплавок 2, и компенсационным усилиемЕ к, развиваемым. блоком термокомпенсацйи, устанавливается определенный зазормежду заслонкой 27 и соплом 26. На узле 50сопло - заслонка отрабатывается выходнойсигнал, Этот выходной сигнал усиливаетсяпневмоусилителем 33, поступает в сильфо- "ны обратной связи 28 и 29 и в линию регистрации выходного сигнала, 55При изменившемся значении плотностиконтролируемой жидкости устанавливаетсяйовое равновесное состояние измерительной системы и новое значение выходногосигнала,При изменении температуры контролируемой жидкости изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок. При повышении температуры жидкости ее плотность уменьшается, выталкивающая сила также уменьшается, поплавок несколько "тонет", рычаг 3 поворачивается на некоторый угол против часовой стрелки и через рычажную систему увеличивает зазор между соплом и заслонкой, что приводит к уменьшению выходного сигнала, Но в это же время увеличивается температура компенсационной жидкости 10 внутри термобаллона 8, объем атой жидкости увеличивается, компенсационный сильфон 9 сжимается, уменьшается натяжение компенсационный пружины 12, уменьшается величина компенсационного усилия Рки за-, слонка приближается к соплу, восстайавливая первоначальную величину зазора, а, следовательно, и первоначальное значение выходного сигнала. При понижении температуры контролируемой жидкости происходит обратный процесс, плотность жидкости увеличивается, значение выталкивающей силы увеличивается, поплавок несколько "всплывает", поворачивает рычажную систему по часовой стрелке, зазор между заслонкой и соплом уменьшается и выходной сигнал увеличивается, но в это же время уменьшается температура компенсационной жидкости в блоке термокомпенсации, уменьшается обьем этой жидкости и уменьшается поджатие компенсационного силь- фона. Увеличится натяжение компенсационной пружиной 12, увеличится и величина компенсационного усилия Гк и 1 заслонка отойдет от сопла до первоначального зазора, восстанавливая первоначальное значение выходного сигнала.При равенстве температур контролируемой жидкости и окружающего плотномер воздуха температура жидкости на входе в плотномер (в штуцер 15) и на выходе из .плотномера (в штуцере 16) будет одинаковый.и блок термокомпенсации будет работать с односекционным блоком температурной компенсации;Более сложные процессы возникают при неравенстве температур контролируемой жидкости и окружающего воздуха. Если температура окружающего воздуха выше температуры контролируемой жидкости, то за время прохождения контролируемойжидкости через проточную камеру, температура жидкости повысится и в самой проточной камере, и в штуцере 16 станет выше, чем в штуцере 15. Увеличение температуры жидкости в проточной камере (иэ-за превышения температуры окружающего воздуха)приведет к уменьшению плотности контролируемой жидкости и к уменьшению выходного сигнала, Но т,к. температура контролируемой жидкости на выходе из плотномера(в передней секции блока термокомпенсации и в штуцере 16) тоже повысится, то частично повысится температура компенсационной жидкости 10 в термобаллоне 8. т,к. передняя часть термобаллона омывается более теплой жидкостью, компенсационная жидкость расширится и произойдет восстановление первоначального значения выходного сигнала.Если температура окружающего воздуха будет ниже температуры контролируемой жидкости, то за время прохождения жидкости через проточную камеру контролируемая жидкость несколько охладится, плотность ее увеличится, выходной сигналувеличится. Но в это же время более холодная жидкость поступит в переднюю секцию блока термокомпенсации и на шту цер 16, Произойдет частичное охлаждение компенсационной жидкости 10 в термобаллоне 8, т.к, передняя часть термобаллона омывается более холодной жидкостью, и за счет увеличения компенсационного усилия (как указывалось выше) произойдет восстановление значения выходного сигнала,Формула изобретения5Поплавковый плотномер жидкостей, содержащий измерительный блок, состоящий .из проточной камеры с входом и выходомдля жидкости, поплавка. и кинематической10 системы блока жидкостной температурнойкомпенсации с термобаллоном, компенсационным сильфоном и компенсационнойпружиной, соединенной с кинематическойсистемой измерительного блока, и блок15 формирования выходного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности определения плотности, термобаллон блока жидкостной температурнойкомпенсации размещен в дополнительно20 введенной двухсекционной оболочке с герметичной перегородкой между секциями,полость одной секции этой оболочки сообщена с входом, полость другой секции - свыходом проточной камеры измерительно 25 го блока, а герметичная перегородка установлена с возможностью регулированияобъемов этих секций одна относительнодругой,1806340 ор М Сэмборска ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 П Составитель Е.ШполянскиРедактор Техред М.Моргентал аказ 973 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва. Ж, РаушскПодписное ям и открытиям при ГКНТ СССР наб., 4/5