1.2.6 Плотномеры для жидкостей

Плотность жидкости – важнейший параметр при автоматизации процессов выпарки, ректификации, дистилляции и др.

Плотность зависит от температуры. При измерении плотности температура градуировки датчика 20 ̊С. Если температура контролируемой среды t_с отличается от t₀ производится пересчет плотности по следующей формуле:

_{где β – коэффициент объемного расширения жидкости.}

Датчики для измерения плотности называются плотномерами.

По принципу действия плотномеры делятся:

- весовые;

- поплавковые;

- гидростатические;

- радиоизотопные.

1.2.6 А) Весовые плотномеры

Принцип действия основан на изменении веса жидкости в постоянном V при изменении ее плотности. Вес жидкости:

G=V*p*g

если V=const, то G=p

1 - Петлеобразная труба, которая крепится на гибких манжетах 2

2 - с трубкой связана заслонка(3), состоящая из сильфона(5),пневмоусилитель-4

С хема:

В данной трубке протекает контролируемая среда. При увеличении плотности данной среды вес трубки увеличивается, трубка опускается вниз и опускается заслонка(3), прикрывая сопло. Через пневмоустройсто пробивается сжатый воздух и давление воздуха зависит от сопротивления пневмоконтакта (соплозаслонка). Чем ниже опустится заслонка, тем выше давление. Давление равно весу контролируемой среды плотности. Для измерения давления применяется сильфон.

Достоинство: простота, надежность в работе, в трубке не накапливаются осадки. Диапазон измеряемой плотности 0,5 - 2,5г/см³

1.2.6 Плотномеры для жидкостей

Плотность жидкости – важнейший параметр при автоматизации процессов выпарки, ректификации, дистилляции и др.

Плотность зависит от температуры. При измерении плотности температура градуировки датчика 20 ̊С. Если температура контролируемой среды t_с отличается от t₀ производится пересчет плотности по следующей формуле:

_{где β – коэффициент объемного расширения жидкости.}

Датчики для измерения плотности называются плотномерами.

По принципу действия плотномеры делятся:

- весовые;

- поплавковые;

- гидростатические;

- радиоизотопные.

1.2.6 Б) Поплавковые плотномеры

Они подразделяются на плотномеры с плавающим поплавком (аэрометры постоянного веса) и плотномеры с полностью погруженным поплавком (аэрометры постоянного объема).

Схема плотномера с плавающим поплавком

1 – измерительный сосуд; 2 – поплавок; 3, 4 – патрубки, 5 – дроссель, 6 – отражательные пластины; 7 – сердечник; 8 – первичная обмотка; 9 – вторичная обмотка.

Данный плотномер выполнен с электрическим дифференциальным трансформаторным преобразователем. Принцип действия: контролируемая среда поступает через дроссель 5 в измерительный сосуд 1. Для предотвращения вихреобразования используются 6. Поплавок 2, имеющий форму металлического цилиндра штоком связан с сердечником 7 преобразователя, который также состоит из 8 и 9, состоящей из двух частей, подключенных по дифференциальной схеме. ЭДС данной вторичной обмотки зависит от положения 7, которое зависит от положения 2.

При увеличении плотности контролируемой среды увеличивается выталкивающая сила, действующая на поплавок, он перемещается вверх, а вместе с ним и 7. При этом изменяется ЭДС 9. ЭДС пропорциональна изменению плотности контролируемой среды. Для температурной компенсации погрешности показаний в 1 помещается термосопротивление, которое включается в одно из плеч мостовой измерительной схемы при измерении ЭДС вторичной обмотки.

Аэрометры постоянного объема имеют аналогичную конструкцию. Выталкивающая сила, действующая на поплавок , преобразуется в ЭДС.