Устройство для измерения плотности жидких сред

(51) М. Кл,Э 01 И 9/2 с присоединением явки-Гбщдарстеенньй Веметет СССР ае делам юобретеей я открытий.03.79 Бюллетеньпубликовано УДК 532,14 (088.8) Дата опубликования описания 08,03.79 2) Авторы изобретен П. Ку истун и Т. С. Подольски(71) Заявитель 4) УСТРОИСТВО ДП ЖИДКИХ Смом в пневмометрическнх трубках, погруженных в контролируемую и эталонную жидкости Ц.Известное устройство не применимо цля измерения плотности растворов полимеров непосредственно в технологическом процессе. Это связано с невозможностью сброса прокачиваемого воздуха в атмосферу или в емкость с постоянным давлением.Наиболее близким по технической сущности является устройство для иъмерения плотности газов и жидкостей. Оно состоит из измерительного пневматического (гидравлического) моста, задатчика постоянного расхода и регистрирующего прибора. Измерительный мост состоит из турбулентных пневматических (гидравлических) сопротивлений (дроссепей),диаметры которых в протя воположных плечах моста равны, а в смежных - различны по величине. Регистрирующий прибор подключен к диагонали моста 13 . 20 Изобретение относится к контрольноизмерительным устройствам для измерения плотности жидких сред. Оно может применяться в качестве анализатора состава жидких сред в системах автоматического регулирования и оперативного контроля технологическими процессами в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Известен поплавковый плотномер для измерения плотности однородных жидкостей. Принцип его действия заключается в определении глубины погружения поплавка постоянного веса вконтроаируемую среду 1 Ц.При измерении плотности растворов полимеров, обладающих высокой адгезией, из-за невозм ожности поддерживать вес поплавка постоянным, значительно снижается точность измерения.Известен также пневмометрический плотномер с проточным цатчиком типа КМ. Принцип его цействия основан на измерении перепаца давлений, созцаваеИЗМЕРЕНИЯ П:ОТНОСТ 1еДПринцип его действия заключается в измерении перепада давления в диагонали моста, вызванного изменением пневматического (гидравлического) сопротивле- ния дросселей при изменении плотности контролируемой среды.Иедостатком устройства является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная неполной компенсацией влияния вязкости на результат измерения при протекании газов или жидкостей по цилиндрическим каналам, соединяющим турбулентные проссели, Кроме того, известное устройство име;- ет невысокую чувствительность при измерении плотности двухкомпоцецтцых смесей, компоненты которых незначительно отличаются друг от друга по плотности, Зто выражается в.том, что цри изменении плотности одного из компоцентов от минимального до мвксимвльного значения, выходной сигнал, соответствующий этому изменению, находитсяна фоне сигнала, соответствующего плотности пругого компонента, Поэтому приизмерении концентрации оацого из компонентов по плотности их смеси обычноиспользуется небольшой диапазон измерения (перемещение стрелки регистрирующего прибора),Цель предлагаемого изобретения -повышение точности и чувствительностиизмерений,Она достигается тем, что гидравлический мост выполнен в виде проточнойполости, разделенной двумя горизонтальными перегородками на три части, причЕм средняя часть полости разделенана две равные камеры, имеющие входное и выхоцное отверстия разных циаметров, при этом диаметр входногоотверс тия перв ой к ам еры равен ци ам е трувыходного отверстия второй камеры,а диаметр входного отверстия второйкамеры равен диаметру выходного отверстия первой камеры, обе камерыподсоединены к дифманометру, а междупервой камерой и аифмацометром установлен блок компенсации балластного давления,На чертеже изображен общий видпредлагаемого устройства.Предлагаемое устройство состоитиэ эадатчика 1 постоянного расхода,гидравлического измерительного моста2, дифманометрического преобразователя 3, регистрирующего прибора 4,Гидравлический измерительный мост 2 5 10 15 20 25 30 представляет собой прямоугольную полость 5, разпелеццую перегороцквми6 и 7 ца трц части, Обе перегороцкиимеют отверстия 8 и 9 малого пиаметра и отверстия 10 и 11 большого ацаметра. Среццяя часть полости разцеляется дополнительной перегородкой 12,размещенной перпенцикулярцо к перегородкам 6 и 7, на плюсовую и мицусовуюмежцроссельные камеры 13 и 14, Отверстия 8 и 9 малого диаметра и отверстия 10 и 11 большого циаметраявляются турбулентными аросселямии образуют измерительный мост, причем ццаметры дросселей в противоположных плечах моста равны, а в смежных . - различны по величине. В импульсную линию, соециняюшую пдюсовую междроссельную камеру 14 гицравлическго моста и мицусовую камеру дифманометрического преобразователя 3, включен вентиль 15. В импульсную линию,соепиняюшую плюсовую межцроссельнуюкамеру 13 с плюсовой камерой цифманометрического преобразователя 3, включен вентиль 16 и блок 17 компенсации балластного давления. Блок 17 выполнен в вице разделительного сосудас разделяющим элементом - сильфоном18, попжимной пружиной 19 и поастроечцым винтом 20. Полости сосуда сообшены межау злобой, ца линии связи имеется вентиль 21. Пдосовая и минусоваякамеры пифмацометрического преобрвзователя 3 также связаны межау собой, ца линии связи расположен усреццительцый вентиль 22.Контролируемый раствор при помощи зааатчика 1 постоянного расхода непрерывно прокачивается через прямоугольную полость 5. Исследуемая среца проходит через отверстия 8 и 10малого и большого циаметра, заполняет плюсовую и минусову 1 о межцроссельцые камеры 13 и 14, и через отверстия9 ц 11 малого и большого диаметра попацает в линию сброса. Отверстия 8, 9, 10 и 11 являются турбулентными и образуют гидравлический измерительный мост с размещением в смежных плечах дросселей разцого, а впротивоположных - цросселей оаинакового пиаметра, Г 1 ерепаа цавления между плюсовой и минусовой межцросседьными камерами 13 и 14 связацс плотностью контролируемой среаы однозначной зависимостью. В том случае, когда исследуемая среца является авухкомпоцецт651231 го компонента. ной смесью, ее плотность функциональгпсвязана с содержанием (концентрацией)одного иэ компонентов в смеси припостоянном количестве другого компонента. При этом плотность смеси буцетменяться от некоторого минимальногоцо некоторого максимального значения.Минимальное значение перепада давлений в междроссельных камерах 13 и14 определяется параметрами гидравлического моста, плотностью основноПри проквчиввнии через полость 5 одного иэ компонентов (растворителя) в междроссельиых камерах 13 и 14 возникают давления, разность которых пропорциональна плотности этого компонента. Эта разность давлений воспринимается цифманометрическим преобразователем 3, При этом давление в межцроссельной камере 13 больше давления в междроссельной камере 14, При помощи блока 17 компенсации балластного давления, посрецством сильфонв 18, поджимной пружины 19 и поцстроечного винта 2 0 выравнивается давление в плюсовой и минусовой камерах цифманометрического преобразователя 3. Стрелка регистрирующего прибора 4 при этом нахоцится в начальном (нулевом) положении. С постепенным увеличением содержания другого компонента будет увеличиваться разность давлений в междроссельных камерах 13 и 14 и, слецовательно, будет расти выходной сигнал дифмвнометрического преобразователя 3, фиксируемый регистрируюшим прибором 4. Ввиду того, что цифмвнометрический преобразователь 3 настроен на перепад, соответствующий всему циапаэону изменения плотности смеси, при наличии компенсации балластного давления, этому же изменению плотности соответствует максимально возможное перемещение стрелки регистрирующего прибора. Таким образом, значительно повышается чувствительность измерений по плотности, а значит и по концентрации.Прецлагаемое устройство обеспечивает устранение влияния на результат измерений вязкостных сил, особеннопри работе с высоковязкими жицкимисредами, когда практически недостижимтурбулентный режим истечения, Кроме того, повышается чувствительностьизмерений плотности смесей топуопаи дивинила, изопрена и иэопентана, растворов каучука СКО в толуоле, растворов каучука СКИв изопентане идр т. е, жидких сред, плотность которых изменяется в незначительных пределах с изменением состава,1 З ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее гидравлический измерительный мост, состоящийиэ турбулентных дросселей и снабженныймеждроссельными камерами, дифманометрический преобразователь с плюсовойи минусовой камерами, регистрирующийприбор и задатчик постоянного расхо да, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения чувствительности измерений, гидравлический моствыполнен в виде проточной полости,разделенной цвумя горизонтальными перегородками на три части, причем срецняя час ть полости разделена на две равныекамеры, имеющие входное и выходноеотверстия разных диаметров,.при этомдиаметр входного отверстия первой камеры равен диаметру выходного отверстия второй камеры, а диаметр входного отверстия второй камеры равен диаметру выходного отверстия первой камеры, обе камеры подсоединены к дифмаонометру, а между первой камерой и дифманометром установлен блок компенсации балластного давления,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Глыбин И, П. Автоматическиеплотномеры, Киев, Техника, 1965,с, 13.2. Глыбин И. П, Автоматическиеплотномеры, Киев, "Техника, 1965,с. 13-15.3. Авторское свидетельство СССР651231 Составитель Л. Свешниковапавлов Техред С. Мигай КорректорА. Кравченк акаэ 788 ал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1089 ЦНИИПИ Государствениог по дедам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра