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 В) Гидростатические плотномеры

Принцип действия основан на измерении давления столба жидкости высотой Н и плотности р.

Р=рgH

Если Н=const, то Р р.

В целях обеспечения постоянства высоты (уровня) в контролируемой емкости, а также с целью температурной компенсации погрешности, измеряется давление двух столбов жидкости Н1 и Н2, при этом разность давлений:

∆Р – измеряется дифманометром.

Схема пьезометрического дифференциального плотномера с непрерывной продувкой газа.

1 – сосуд для исследуемой жидкости; 2 – сосуд с эталонной жидкостью; 3, 4, 5 – трубки; 6 – дифманометр.

В сосуд 1 погружена трубка 3 , в сосуд 2 – трубка 4. Оба сосуда связаны между собой трубкой 5. Принцип действия: через данную систему трубок непрерывно продувается сжатый воздух. Давление сжатого воздуха в трубке 3 будет равно Р₁=рgh₁

Воздух проходит трубку 4, преодолевает давление столба жидкости h₀, выходит под жидкостью и по 5 поступает в 1 и, преодолевая давление столба жидкости h₂, выходит в атмосферу, т.е давление в трубке 4 будет равно: Р₂ =

Показания ДМ равны разности данных давлений:

Величина .

Для обеспечения температурной компенсации погрешности показаний необходимо обеспечить одинаковую температуру жидкости в основном резервуаре и сосуде 2. Т.к резервуар 2 намного меньше по объему основного резервуара 1, то необходимо резервуар 2 поместить внутрь резервуара 1.

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 Г) Радиоизотопные плотномеры

Применяется для измерения плотности различных сред, в т.ч. вязких кристаллических и твердоподобных. Принцип действия основан на изменении интенсивности излучения, проходящего через слой жидкости толщиной х и плотностью р определяется:

- интенсивность гама излучения после прохождения слоя; - первоначальная интенсивность; - коэффициент поглощения излучения

С - удельное содержание i - того компонента в материале; - коэффициент поглощения; n – количество компонентов.

Если х и = const, то =р. В качестве излучения

Блок-схема радиоизотопного плотномера.

1 – Источник гамма излучения; 2 – объект измерения; 3 – приемник излучения; 4 – формирующий блок; 5 – измерительный блок; 6 – вторичный прибор.

3 воспринимает величину I_x, в 4 формируется электрический сигнал, пропорциональный данной величине. В 5 данный сигнал преобразуется в унифицированный сигнал (4-20) мА, фиксируется в 6 в градуированных единицах плотности.