Концентратомер жидких сред

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 М. 9/36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬОПИСАНИЕ И 4 ЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ Багдасарян,гдасарян чно-исслтоматизацессов хцветной 5930,ьство СССР6, 1974.бой азотнойПМ.ии. Кирова(54) (57) 1. КОНЦЕНТРАТОМЕР ЖИДКИХСРЕД, содержащий входной штуцер,проточный сосуд с постоянным уровнем слива, в котором установленыприемная трубка, датчик температурыи пьезоэлектрическая трубка, функциональный блок, входы которогосоединены с датчиком температуры,пьезоэлектрической трубкой и линиейпитания воздухом, а выход - с показывающим прибором, дегазатор испы(21)1 3427165/18-25(46) 23,03.84.: Бюл, Р 172) А.С. Айрапетян, В.СВ.Г. Скрипченко, С.В. БС.Р. Айрапетян71) Государственный надовательский институт ации производственных прческой промышленности иьеталлургии53 543.13088.8)(56) 1. Патент США Р 38кл. 56-196, 1975.2. Авторское свидетеР 498532, кл. С 01 й 9/3. Концентратомер слкислоты пневматическийИнструкция по эксплуатакан. ИЭ, 1978 прототип ЯО 1081470 А туемой среды, о т л и ч а ю щ и и- с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем улучшения степени дегазации испытуемой среды, дегазатор установлен между входным штуцером и приемной трубкой и выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, один из которых, внутренний, снабжен цилиндрической втулкой, снабженнойспиральнйми канавкамина ее боковой поверхности для прохода испытуемой среды, и отверстиями для прохода жидкости и гаэа, расположенными в нижней боковой стенке внутреннего цилиндра под углом 45-60 опо направлению движения испытуемой среды, причемР расстояние от первого отверстия внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее 0,3 диаметра приемной трубки, С а сумма их площадей не менее чем в 10 раз больше суммы площадей сечения спиральных канавок.2, Концентратомер по п. 1, о т- ффффф л и ч а ю щ и й с я тем, что отношение диаметра внешнего цилиндра к диаметру приемной трубки равно 1,0.-1,5, расстояние от выходного вай торца внешнего цилиндра до внутрен- у, ней стенки приемной трубки не более 0,25 диаметра приемной трубки. аь,)Изобретение относится к приборамдля измерения концентрации жидкихсред, имеющих нелинейную зависимостьмежду концентрацией, плотностьюи температурой и содержащих в своемсоставе газовую фазу, т.е. загаэированных жидких сред.Известно устройство для измерения физико-химических характеристикзагазированных жидких сред, в котором анализируемая среда непрерывно 10проходит через дегазатор,освобождаясь от газа, и дальше поступаетна измеритель Физико-химических характеристик любого типа ,1.Однако устройство не обеспечивает возможность измерения с достаточ.ной точностью концентрации эагазированных растворов.Известен также концентратомер,содержащий проточный сосуд с постоянным уровнем слива, сильфонный поплавок, соединенный с системой соплозаслонка, пьезометрическую трубку,одним концом укрепленную на нижнейчасти поплавка, а другим через гибкий шланг, сообщенный с пневмопреобразователем, и через дроссель соединенную с источником питания термически закрытого баллона, укрепленного внутри протоЧного сосуда,причем, поплавок разделен на двегерметичные камеры, одна иэ которых,нижняя, заполнена раствором с кон.центрацией, превышающей максимальнозамеряемую концентрацию, а другаяверхняя, заполнена раствором сконцентрацией, меньшей минимально замеряемой, при этом верхняя камера,через гибкий шланг сообщена с баллоном через трубку, погруженнуюа раствор той же концентрации, что 40и в верхней камере, а с помощьюпневмотрубки баллон соединен с входом усилительного звена сопло-заслонки 2;.Недостатком данного концентрато-мера является низкая точность измерения при широком диапазоне измеряемых концентраций.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является50концентратомер, содержащий входнойштуцер, проточный сосуд с постоянным уровнем слива, в котором установлены приемная трубка, датчик температуры и:пьезометрическая труб- -ка, функциональный блок, входы которого соединены с датчиком температуры, пьезометрической трубкойи линией питания воздухом, а выход -с показывающим прибором, дегазаториспытуемой среды 3. 60Недостатком известного концентратора является недостаточная точностьизмерения концентрации, обусловленная неполнотой дегазации анализируемой среды, что непосредственно влияет 65 на измеряемое значение плотности, а следовательно, приводит к искажению выходных показаний в целом.Целью изобретения является повышение точности измерений путем улучшения степени дегазации испытуемой среды.Укаэанная цель достигается тем, что в концентратомере, содержащем входной штуцер, проточный сосуд с постоянным уровнем слива, в котором установлены приемная трубка, датчик температуры и пьезоэлектрическая трубка, функциональный блок, входы которого соединены с датчиком тем- пературы, пьезоэлектрической труб" кой и линией питания воздухом, а выход - с показывающим прибором, дегазатор испытуемой среды, дега- затор установлен между входным штуцером и приемной трубкой и выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, один иэ которых, внутренний, снабжен цилиндрической втулкой, снабженной спиральными канавками на ее боковой поверхности для прохода испытуемой среды, и отверстиями для прохода жидкости и газа, расположенными в нижней боковой стенке внутреннего цилиндра под углом 45-60 по направлению движения испытуемой среды, причем расстояние от первого отверстия внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее 0,3 диаметра приемной трубки, а сумка их площадей не менее чем в 10 раэ больше суммы площадей сече" ния спиральных канавок.Кроме того, отношение диаметра внешнего цилиндра кдиаметру приемной трубки равно 1,0-1,5, расстояние от выходного торца внешнего цилиндра до внутренней стенки приемной трубки не более 0,.25 диаметра приемной трубки.Увеличение степени дегаэации анализируемой жидкости непосредственно в измерительном блоке концентратокмера, достигаемое предлагаемой конструкцией, сводит к минимуму ошибку измеряемой плотности контролируемого продукта, что позволяет .повысить точность работы концентратомера в целом. Благодаря этому повышается надежность и расширяется область применения концентратомера в замкнутых системах автоматического регулирования и управления технологическими процессами производств.На фиг. 1 изображена структурная схема концентратомера на фиг, 2 конструкция дегаэатора жидкости, встроенного в измерительный блок концентратомера.Концентратомер имеет входной штуцер 1, проточный сосуд 2 с постоянным уровнем слива, в котором установлены приемная трубка 3, датчик 4 температуры и пьезоэлектрическая трубка 5. В верхней части приемной трубы 2 имеется отверстие 6 для выхода газа в сливную емкость 7. В нижней части сливной емкости 7 ус тановлена сливная труба 8, а в верхней - гаэоотводная трубка 9.Датчик ф температуры и пьезоэлектрическая трубка 5 соединены сеооответствующими входами функциональ" 10 ного блока 10, к которому такжеподключена линия питания воздухом, ,а выход его - с вторичным прибором.Между входным штуцером 1 и прием- ,ной трубкой 3 установлен дегазатор 11 анализируемой жидкости, выполненный в виде двух коаксиально расположенных цилиндров 12 и 13, один ,из которых, внутренний цилиндр 12, снабжен цилиндрической втулкой 14, снабженной спиральными канавками 15. Спиральные канавки 15, нарезанные на втулке 14 под углом .- 45 о, образуют входные 16 и выходные 17 отверстия. В нижней боковой стенке внутреннего цилиндра 12 имеются ряд отверстий 18, расположенных под углом 45-60 Р по направлению движения анализируемой среды. Причем расстояние от первого отверстия внутреннего цилиндра по ходу жидкости до его входного торца не менее.0,3диаметра приемной трубки, а сумма их площадей не менее чем в 10 раэ больше суммы площадей сечения спиральных канавок, расстояние от вы ходного торца внешнего цилиндра до внутренней стенки приемной трубки не более 0,25 диаметра приемнойтрубки: 3Концентратомер работает следую- . 40 щим образом.Анализируемая жидкость с растворенными в нем газами через входной штуцер 1 непрерывно подается вовнутренний цилиндр 12 дегазатора 11 45 жидкости и через входные отверстия 16 попадает в каналы, образованные внутренней поверхностью цилиндра 12 и спиральными канавками 15 цилиндрической втулки 14. Далее общий поток анализируемой жидкости делится на несколько отдельныхструек, которые, проходя по спиральным каналам внутреннего цилиндра 12, приобретают устойчивое вращательное. движение. После этого струйки анализируемой жидкости, выходя из выходов 17 спиральных каналов, под действием центробежных сил, как более тяжелые, оттесняются к периферии, т,е, к внутренней стенке ци линдра 12. Продолжая вращение, часть жидкости разбивается в брызги отверстиями 18, вылетая через эти отверстия, а другая часть разбивается о внутреннюю стенку приемной 65:,трубки 3. При этом оставшийся в жидкости гаэ освобождается и через отверстие 6 приемной трубки 3, сливную емкость 7 и гаэоотводную трубку 9 отводится в атмосферу. К нему же присоединяется часть газа, скапливающаяся в цилиндре 12, а дегазированная жидкость собирающаяся в нижней части цилиндра 13, сливается в приемную трубку 3 и поступает ,в проточннй сосуд 2. Далее жидкость сливается в емкость 7 и через трубу 8 выводится иа дренаж..К Функциональному блоку 10 подают воздух питания и в соответствии с принципом работы концентратомера,основанном на непрерывном измерении плотности и температуры анализируемой жидкости, значения которых в виде пневматических сигналов подают в вычислительное устройство, формируется сигнал, пропорциональный концентрации раствора.На выходе концентратомера формируется пневматический сигнал, равныйвык=а 1 Рр а 2 РРвых азРр- аЮгде а а, аз, а - постоянныекоэффициенты.формулы (1. и :2 ) выражают Функциональную зависимость между концентрацией анализируемой жидкостиее плотностью и температуУравнение ( 1 ) справедливо при Рф Э Р а уравнение (2 1 - приМбфОу значениями величин РЭ, Рр, и Р концентрацией установлена зависимость мин Р М 02 08 (3) макс мин минфмакс мингде Ккс, Ю- максимальное и минимальное значения конструкциианализируемой жид.кости;у р - максимальное и мимаксминнимальное значенияплотностимаксимальное и минимальное значениятемпературы анализируемой жидкбсти.ИспользоВание предлагаемой констукции дегазатора обеспечивает максильное выделенил растворенного1081470 У газа за счет закручивания потокаанализируемой жидкости и его разбиения, Соблюдение указанных соотношений между диаметром внешнего цилиндра и приемной трубки, плошадямисечений каналов и отверСтий дляпрохода жидкости и расстояния ототверстия до торца цилиндрической втулки исключает повторное смешивание выделенного газа с жидкостью.Использование предлагаемого концентратора позволяет расширить область применения и надежность замкнутых систем автоматического регулирования и управления технологическими процессами,.1оставитель В.Воша Техред С.Мигунова,Корректор М.Шароши к 37 36 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 8ВНИИПИ Гос по делам113035, Мо арственного кзобретений ива, Ж, Рау Подписноеитета СССРкрытийкая наб д