Буйковые плотномеры. Гидростатические плотномеры. Принцип действия, особенности, пример реализации

Принцип действия буйковых плотномеров аналогичен принципу действия буйковых уровнемеров. Здесь также применяется неподвижный буек, передающий выталкивающее его усилие на рычаг промежуточного преобразователя. В отличие от буйкового уровнемера, здесь буек всегда полностью погружен в измеряемую жидкость и поэтому ее объем, вытесненный буйком, постоянный. Поэтому сила в соответствии с законом Архимеда будет изменяться только в зависимости от плотности жидкости. Особенностями гидростатических плотномеров является сравнительная простота и отсутствие подвижных частей в измерительных преобразователях, помещаемых в анализируемую среду.

Гидростатический сильфоный плотномер
Гидростатический сильфоный плотномер

Принцип их действия основан на измерении давления столба однородной анализируемой жидкости определенной высоты, пропорционального плотности измеряемой жидкости. Гидростатические плотномеры подразделяются на приборы с чувствительными элементами в виде мембран или сильфонов и приборы с продувкой воздухом, называемые пневмометрическими (или барботажными).  В приборах первой группы давление столба жидкости измеряется непосредственно, например, с помощью манометров. В приборах второй группы давление столба жидкости измеряется косвенным путем, например продувкой через нее газа или продавливанием через нее жидкости. В гидростатическом сильфоном плотномере с унифицированным электросиловым преобразователем изменение плотности измеряемой жидкости, протекающей через камеру 12, в котором на различной высоте расположены измерительные сильфоны 1 и 4, вызывает изменение гидростатического давления столба жидкости постоянной высоты, равной расстоянию между измерительными сильфонами. Это давление, соответствующее плотности измеряемой жидкости, на измерительных сильфонах преобразуется в пропорциональное усилие, которое с помощью коромысла 2, связывающего измерительные сильфоны, а также рычагов 5 и 7 передается рычагу 8 электросилового преобразователя 9. Рычаг 5 выводится из измерительной камеры с помощью мембраны вывода 6. Пружина 10 служит для настройки прибора. Вспомогательный сильфон 3 предназначен для температурной компенсации, которая осуществляется следующим образом. Внутренние полости измерительных сильфонов 1 и 4 и вспомогательного сильфона 3 соединяются трубками 11 и заливаются эталонной жидкостью, плотность которой равна начальному значению предела измерения прибора. При измерении температуры измеряемой среды, протекающей через прибор, изменение объема жидкости, залитой в измерительные сильфоны, компенсируется изменением объема жидкости во вспомогательном сильфоне. Подобные приборы предназначены для измерения плотности жидкостей  в пределах от 500 до 2500 кг/м3 и имеют класс точности 1,5 и 2,5. В мембранном плотномере для измерения плотности суспензий вместо сильфонов используются две вялые мембраны, замкнутые объемы которых соединяются между собой и заполняются эталонной жидкостью. Такие приборы предназначены для измерения плотности в диапазоне 1000 – 1250 кг/м3, имеют класс точности 2,5 и используются в свеклосахарном производстве. Гидростатические пневматические плотномеры с продувкой воздухом действуют следующим образом. Через трубку, погруженную открытым концом в анализируемую жидкость на постоянную глубину H, продувается (барботирует) воздух. К трубке подключается измерительный прибор – чувствительный манометр, давление в котором прямо пропорционально плотности контролируемой жидкости.

Схема пневмометрического измерения плотности
Схема пневмометрического измерения плотности

Рекомендуемые посты

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *