Плотномер

18 елью Бюл. Р 24Ю.В. Сам ош до тимем иш; епскии,и С.И.ишституКПСС8 8) ожител Шевчишин с линие и первь шией пи т.авт ики детельство СССР 9/24,. 1980. й отрицателамишаршого а вто ходом ое св 01 И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТН Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) ПЛОТНОМЕ ч а ю щ и овышешия т лнительшо ашшый элем ьные входы й задающег й отрицат тания лами Р по авт.св.В 91122й с я тем, что, с очности измерений, содержит второй пяешт сравнения, покоторого соединены о давления, выход ельшый вход - с линарного дросселя, ,ьный вход - с выдрдсселя.Изобретение относится к приборостроению и может быть применено в химической промышленности для измерения плотности жидких сред.5По основному авт.св. В 911220 известен плотномер, содержащий проточную камеру, компенсационный измеритель перепада давления, выход которого соединен с отрицательным входом трехмембранного элемента сравненияи пятимембранный элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока термокомпенсации, второй - с линией постоянного давле 15 ния, третий - с выходом ламинарного дросселя и крайними камерами, четвертый - с входом и линией питания ламинарного дросселя, а сопло - с пневмоемкостью, положительным входом трехмембранного элемента сравнения и через нормально закрытый клапан с атмосферой при этом выход трех- мембранного элемента сравнения соединен с входом импульсатора, выход которого соединен с управляющими входами клапанов и элемента памяти, вход элемента памяти соединен с выходом генератора линейно нарастающего сигнала и через нормально закрытый клапан30 с атмосферой, а его выход подключен к выходному каналу устройства, При работе плотномера на ламинарном дросселе устанавливается перепад давления пропорциональный температуре и измеряемой жидкости, и переменная пневмо-З 5 емкость заполняется воздухом через ламинарный дроссель и сопло пятимембранного элемента сравнения,Одновременно нарастает давление на выходе генератора линейно нарастающего сигнала".0 При достижении в .пневмоемкости и на положительном входе трехмембранного элемента сравнения давления, равного выходному давлению компенсационного измерителя перепада, подаваемому на 45 отрицательный вход трехмембранного элемента сравнения, срабатывают трех- мембранный элемент сравнения и импульсатор, Сигнал сформировавшийся на выходе генератора нарастающего сиг 50 нала, запоминается на элементе памяти и поступает на выход устройства, а давление из пневмоемкости и с выхода генератора стравливается в атмо-. сферу через открывшиеся клапаны. По сле снятия импульса импульсатора клапаны закрываются и начинается новый цикл измерения Я . Однако известный плотномер характеризуется недостаточной точностьюизмерения, обусловленной тем, чтоизменение перепада давления на ламинарном дросселе происходит только врезультате изменения давления последросселя. При этом изменяется не только перепад на дросселе, но и среднеепо длине дросселя давление, равноеполусумме давлений до и после дросселя, вследствие чего нарушаетсялинейная зависимость между перепадом на дросселе и расходом воздухачерез него и появляется погрешностьизмерения при колебаниях температуры измеряемой жидкости. Эта погрешность увеличивается при увеличениидиапазона изменения температуры.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем,что в плотномер дополнительно введенвторой пятимембранный элемент сравнения, причем его положительные входы соединены с линией задающего давле.ния, выход и первый отрицательныйвход - с линией питания ламинарногодросселя, а второй отрицательныйвход - с выходом ламинарного дросселя.На чертеже представлена схема плотномера,Плотномер содержит проточную камеру 1, в которой на разной высоте установлены мембраны 2 и 3 компенсационного измерителя 4 перепада дав. ления, содержащего рычаг 5, плечи которого связаны с мембранами 2 и 3, пружину б установки нуля, преобразователь типа сопла-заслонка, заслонка 7 которого закреплена на рычаге 5, а сопло 8 соединено через дроссель 9 с линией питания, и механически связанный .с рычагом 5 блок 10 обратной связи вход которого соединен с соплом 8 и линией выхода измерителя 4 перепада. Устройство термокомпенсации выполнено в виде турбулентного дросселя 11, вход которого соединен с линией питания, и помещенного в измеряемую жидкость ламинарного дрос селя 12, вход которого соединен с выходом турбулентного дросселя 11, а выход - с атмосферой. Выход турбулентного дросселя 11 является выходом устройства термокомпенсации и соединен с входом пятимембранного элемента 13 сравнения, второй вход которого соединен с линией постоян37 э 11005 ного давления Рп, третий вход - с линией питания и входом ламинарногс дросселя 14, четвертый вход и крайние камеры - с выходом ламинарного дросселя 14, а сопло - с пневмоемкостью 15, входом нормально закрытого клапана 16 и положительнымвходом трехмембранного элемента 17 сравнения. Отрицательный вход элемента 17 сравнения соединен с выходом 10 компенсационного измерителя 4 перепада давления, а выход - с входом импульсатора 18 с дросселем 19, выход которого соединен с управляющими входами нормально закрытых клапанов 16 и 20 и элемента 21 памяти, выполненного, например, в виде линии задержки на такт. Генератор 22 линейно нарастающего сигнала состоит из пере менного дросселя 23 и повторителя 24 20 со сдвигом, глухая камера которого .соединена с линией питания и входом дросселя 23, проточная камера - с выходом дросселя 23, а сопло - с вхо" дом элемента 21 памяти, выход кото рого является выходом плотномера, и через нормально закрштый клапан 20 - с атмосферой. Линия питания ламинарного дросселя 14 соединена с выходом второго пятимембранного элемента 25 сравнения, положительные входы которого соединены с линией задающеГо давления Рд., первый отрицательный вход . с входом ламинарного дросселя 14, а второй отрицательный вход - с выхо 35 .дом ламинарного дросселя. Плотномер работает следующим образом.При прохождении измеряемой жидкости через проточную камеру 1 пере" 40 пад давления по высоте, пропорциональный плотности жидкости, воспринимается мембранами 2 и 3 измерителя 4 перепада,и уравновешивается усилием, развиваемым блоком 10 об- , 45 ратной связи, в котором устанавливается давление, пропорциональное плотности жидкости,:которое подается на отрицательный вход трехмембранного элемента 17 сравнения. Одновре менно на выходе турбулентного дросселя 11 устанавливается давление Р, пропорциональное температуре 1 .жидко. сти, которое подается на вход .пяти- мембранного элемента 13 сравнения, ,55 который устанавливается в положение равновесия, при котором перепад дав.ления йР на дросселе 14 равен разности давлений Р 4, и постоянного давления Рп . Так как клапан 16 закрыт,пневмоемкость 15 начинает заполнять"ся через дроссель 14 и сопло элемента13 сравнения со скоростью, пропорциональной расходу воздуха, через дроссель 14, а следовательно,и перепадуна нем. Одновременно при закрытомклапане 20 линейно нарастает выходнойсигнал Р генератора 22 линейно нарастающего сигнала. При достижении.впневмоемкости 15, а следовательно,и на положительном входе элемейта 17сравнения давления, равного выходному давлению измерителя 4 перепада,срабатывает элемент 17 сравнения и импульсатор 18 выдает единичный импульсдавления Р,в, длительность которогоопределяется настройкой дросселя 19.При этом выходное давление Р генератора 22 нарастающего сигнала запоминается элементом 21 памяти и поступает на выход плотномера, а через открывшиеся клапаны 16 и 20 давлениеиз пневмоемкости 15 и выхода генератора, 22 нарастающего сигнала стравливается в атмосферу, После снятиявыходного импульса импульсатора клапаны 16 и 20 закрываются и цикл измерения повторяется, При изменениитемпературы измеряемой жидкости изменяется давление на выходе турбулентного дросселя 11 и на соответствующем входе пятимембранного элемента 13 сравненияПри этом начинает перемещаться мембранный блокэлемента 13 сравнения и изменяетсядавление после ламинарного дросселя14, Одновременно с изменением давления после ламинарного дросселя 14изменяется давление на соответствующем отрицательном входе пятимембранного элемента 25 сравнения, начинаетперемещаться его мембранный блок иизменяется давление на его выходе и,соответственно, на входе ламинарного дросселя 14. При этом перепад давления на дросселе 14 формируется путем изменения давления как после дросселя, так.и перед ним. Например, при падении давления после дросселя давление перерним возрастает,на такую же величину.Элементы 13 и 25 сравнения устанавливаются в такое положение равновесия,при котором перепад на дросселе 14 равен разности:давлений Р и Р, аполусумма давлений до и после дросселя 14 равна величине задающего давле.Редактор Л. Пчелинская Заказ 4573/34 Тираж 823ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чению плотности жидкости, приведен.ному к нормальным условиям, и независит от ее температуры. Плотномер применяют в производстве хлора и каустика по ртутному методу для определения плотности рассола, подаваемого на электролиз, Применение плотномера обеспечивает точность регулирования плотности рас сола и повышение безопасности работы 5 путем предотвращения режимов работы, сопровождающихся взрывоопасными концентрациями водорода в хлоре.