Главная  Измерения массы в промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 [ 202 ] 203 204 205 206 207

ченный в схему измерительного моста /, передается на вторичный показывающий и самопищущий прибор (или автоматический регулятор) 2, градуированный в единицах плотности. Для коррекции показаний на изменение температуры в схему включен термометр сопротивления 4.

Погрешность плотномеров этой группы в зависимости от конструкции составляет от ±0,2 до ±2% диапазона измерений.

К числу основных недостатков плотномеров с плавающим поплавком относятся громоздкость (из-за значительной высоты); за(висимость показаний от капиллярных свойств жидкости и скорости потока; необходимость применения открытого корпуса прибора.

В плотномерах с погруженным поплавком действующая на него выталкивающая сила f (или пропорциональное ей перемещение поплавка) связана с искомой плотностью q жидкости зависимостью

Р = -. (132)

где V - объем поплавка;

g - ускорение свободного падения.

У таких плотномеров может быть исключено или сведено к минимуму влияние капиллярных свойств жидкости.

На рис. 327 показана схема плотномера с погруженным поплавком, уравновешенным при помощи цепочек. Выталкивающая сила, действующая на поплавок 6, уравновешивается силой тяжести поплавка и части калиброванных цепочек 4.

Массу М и объем V поплавка рассчитывают таким образом, что в случае, когда его равновесное положение соответствует середине диапазона измерений, масса цепочек распределяется равномерно между опорными точками 3 и точкой подвеса к поплавку. В этом случае справедливо выражение

M-f 0,5ит= V/pep, (133)

где т - масса одной цепочки; п - число цепочек; Qcp - плотность, соответствующая середине диапазона измерений.

При увеличении плотности жидкости выталкивающая сила возрастает, поплавок всплывает и сила тяжести цепочки перераспределяется так, что большая часть ее оказывается приложенной к поплавку. Равновесие поплавка наступит тогда, когда прирост выталкивающей силы уравновесится приростом силы тяжести цепочек, действующей на поплавок. При уменьшении плотности поплавок опускается из-за уменьшения выталкивающей силы, так что большая часть силы тяжести цепочки действует на опорную точку.

В поплавок вделан сердечник 5 из ферромагнитного материала, а измерительная камера 1 помещена внутрь катушки индуктивного датчика перемещений 2.



Цепочки изготовляют из платино-иридиевого сплава, а поплавок и камеру - из любого пригодного для заданных условий материала (стекла, латуни, нержавеющей стали и т. д.).

Пределы измерений прибора изменяют сменой поплавка и цепочек.

Высокая чувствительность прибора позволяет использовать его для малых диапазонов измерений (0,005 г/см и более).

На рис. 328 дана схема поплавкового плотномера с пневматическим преобразователем, основанным на принципе силовой компенсации.

Часть жидкости, протекающей по трубопроводу , непрерывно поступает в измерительную камеру 14 прибора под действием пе-


Рис. 328. Схема поплавкового плотномера с пневматическим преобразователем:

/ - менометр; 2 - толкатель; 5 - мембрана обратной связи; 4 -рычаг; 5 - уплотнительный сильфон; 6 - кольцевой распылитель; 7 - иижиий отводящий патрубок; 8 - отводящая труба; 9 - верхний отводящий патрубок; 10 - вентиль; 11-трубопровод; /5 - подводящая труба; 13-поплавок; 14 - измерительная камера; is - регулятор нижнего предела измерений; 16 - ролик; 17 - коромысло; is - заслонка; 19 - сопло; 20 - дроссель

репада давления, который создается вентилем 10 или каким-либо другим устройством для сужения потока. Жидкость течет снизу вверх вдоль верхней половины поплавка 13 и сверху вниз вдоль его нижней половины, что обеспечивает минимальное воздействие потока на поплавок.

Поплавок посажен на конце коромысла П, уравновешенного противовесом 15 так, чтобы поплавок начинал перемещаться вверх в жидкости наименьшей плотности, равной нижнему пределу измерений прибора.

При измерениях коромысло удерживается в исходном положении равновесия при помощи пневматического преобразователя, содержащего элемент сопло - заслонка 19-13 и систему обратной



связи, в которую входит мембрана 5 с толкателем 2. Давление воздуха в мембранной коробке прямо пропорционально выталкивающей силе, приложенной к поплавку, и является мерой плотности жидкости. Это давление изменяется в диапазоне 0,2-1 кГ/см (19613-98066 Па) и измеряется манометром I, градуированным в единицах плотности.

Наименьший диапазон измерений составляет 0,05 г/см.

Принцип действия плотномера с погруженным поплавком используется и при измерении плотности жидкости путем ее сравнения с плотностью другой, вспомогательной, жидкости. Поток исследуемой жидкости, прежде чем попасть в основной сосуд с переливным устройством, проходит через промежуточный сосуд, омывая при этом цилиндр со вспомогательной жидкостью. В цилиндр и основной сосуд полностью погружены поплавки одинакового объема и одинаковой массы, подвешенные при помощи тяг к концам равноплечего углового рычага.

Аналогичным образом действует плотномер для газов. В герметичной камере, через которую проходит испытуемый газ, помещено коромысло с двумя полыми стеклянными шарами на концах. Один (закрытый) шар заполнен контрольным инертным газом, а другой сообщается с окружающей его средой и служит противовесом. Отклонения коромысла при помощи магнитной муфты передаются на расположенные вне камеры указатель или самописец.

§ 173. Весовые плотномеры

Весовые плотномеры основаны на том, что масса вещества при неизменном его объеме прямо пропорциональна плотности и для измерения последней достаточно непрерывно взвешив'ать определенный объем вещества, протекающего по трубопроводу.

Основные преимущества весовых плотномеров: возможность их применения для пульп, суспензий, вязких и летучих жидкостей; независимость показаний от скорости протекания жидкости; возможность измерения при повышенном давлении (до 10 кГ/см~ !=а1МПа); постоянное поперечное сечение измерительной полости прибора, что исключает осаждение твердых включений, содержащихся в потоке; высокая чувствительность и малая погрешность (±0,5%).

Наибольшее распространение получили весовые плотномеры, чувствительным органом которых служит (рис. 329) горизонтальная U-образная труба I, присоединенная при помощи гибких элементов (резиновых шлангов, сильфонов) к неподвижным патрубкам для подвода и отвода жидкости.

Вес трубы с жидкостью при минимальной измеряемой плотности уравновешивается специальными грузами (на схеме не показаны). При увеличении плотности труба опускается, воздействуя на элемент сопло - заслонка; давление на выходе усилителя 5 и в



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 [ 202 ] 203 204 205 206 207

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов