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

сильфоне 5 растет до момента восстановления исходного положения равновесия трубы.

Минимальный диапазон измерений равен 0,05 г/см.

Вид А


Иа бторичный npuffop

Рис. 329. Схема весового плотномера:

/ -и-образная труба; 2 -рычаг с заслонкой; 3 -сопло; 4~ мебранный усилитель пневматического сигнала; 5 - сильфон обратной связи; 6 - неподвижный патрубок; 7 - гибкий соединительный элемент

§ 174. Гидростатические плотномеры

Действие гидростатических плотномеров основано на том, что давление Р в жидкости на глубине Н от поверхности

P = gHp,

(134)

где Q - плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения.

Как видим, давление столба жидкости неизменной высоты является мерой плотности.

Гидростатические плотномеры делятся на две группы: 1) непосредственно измеряющие давление столба жидкости; 2) измеряющие давление столба жидкости косвенным путем.

Чтобы исключить влияние колебаний уровня жидкости, применяют дифференциальный метод, измеряя разность давлений АР двух столбов жидкости разной высоты

AP=ghp,

(135)

где h - разность высот столбов жидкости.

Дифференциальный плотномер с непосредственным измерением давления жидкости в вертикальном трубопроводе или резервуаре представляет собой два преобразователя давления, установленных на определенном расстоянии друг от друга (по вертикали) и подключенных к дифманометру.



Обычно диапазон измерений, на который должен быть рассчитан плотномер, невелик, а нижний предел измерений далек от нуля, в то время как нижний предел показаний дифманометра равен нулю. Следовательно, участок, занимаемый шкалой плотности, получается очень коротким, что снижает точность измерений. В целях получения необходимой точности применяют устройства для компенсации балластного перепада давления, соответствующего минимальной плотности жидкости в измеряемом интервале [1], или используют дифманометр с безнулевой шкалой (с подавленным нулем).

Значительное распространение получили гидростатические плотномеры с косвенным измерением давления при непрерывной продувке инертного газа (или воздуха) через исследуемую жидкость. Приборы содержат погруженную в жидкость вертикальную трубку, по которой непрерывно пропускается газ (воздух) так.

Газ


Рис. 330. Схема дифференциального плотномера с продувкой газа

что он выходит из трубки отдельными пузырьками; давление газа прямо пропорционально плотности жидкости, так как давление столба жидкости, которое должны преодолеть пузырьки газа, пропорционально ее плотности.

Достоинства этих приборов: измерительная часть прибора не погружается в жидкость; возможно применение для вязких, загрязненных, кристаллизующихся и агрессивных жидкостей; показания не зависят от скорости потока жидкости и ее поверхностного натяжения; удобно передавать показания на расстояние.

Если постоянство уровня жидкости не может быть обеспечено, применяют дифференциальный гидростатический плотномер, схема которого показана на рис. 330. В резервуар 3 вертикально опуще-



ны две трубки 2 и 5, глубина погружения которых различна, причем расстояние h (по вертикали) неизменно. Через обе трубки непрерывно пропускается газ (воздух) с небольшим, но постоянным и одинаковым расходом, который регулируют при помощи вентилей 4. Разность давлений газа в трубках, равная давлению столба жидкости высотой h, пропорциональна плотности жидкости и измеряется дифманометром /. Как и в рассмотренном плотномере с непосредственным измерением давления, должна быть предусмотрена компенсация балластного перепада давления.

Гидростатические плотномеры обладают сравнительно низкой точностью: погрешность, отнесенная к диапазону показаний по шкале, достигает ± (2-4) %

Для поверки гидростатических плотномеров с продувкой газа на месте их установки применяют устройство, описанное в работе [6].

§. 175. Радиоизотопные плотномеры

Радиоизотопные плотномеры относятся к так называемым бесконтактным приборам (чувствительный элемент не вводится в измеряемую среду). Их целесообразно применять для измерения плотности агрессивных или весьма вязких жидкостей, пульп и жидкостей, находящихся под высоким давлением или имеющих высокую температуру, однако лишь в тех случаях, когда другие рассмотренные выше приборы практически неприменимы.

Важным достоинством радиоизотопных приборов является возможность контроля за ходом технологического процесса в труднодоступных местах.

Датчик прибора содержит источник у-излучения (изотопы це-зий-137, стронций-30, кобальт-60 и др.) и приемник излучения, располагаемые по обе стороны трубопровода (резервуара) на линии -его диаметра, у-излучение представляет собой электромагнитные

О

колебания с очень малой длиной волны (до 0,4 А). Интенсивность у-излучения, прошедшего через измеряемое вещество и зарегистрированного приемником, при прочих равных условиях является экспоненциальной функцией плотности.

В качестве приемника излучения в современных плоттгомерах используют ионизационную камеру. Для примера на рис. 331 приведена схема автокомпенсационного радиоизотопного плотномера ПЖР-5 с дифференциальной ионизационной камерой. Лучи от основного источника / излучения (цезия-137) проходят через контролируемую жидкость 2 и поступают в основное отделение 3 ионизационной камеры, а лучи от вспомогательного источника Ю, пройдя через компенсационный металлический клин 9, попадают во второе отделение 6 камеры.

Разностный сигнал, вызванный изменением плотности жидкости, после усиления в электронном усилителе 4, поступает в реверсивный двигатель 7, который поворачивает клин до момента полу-

9. 611



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