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