Вопрос 32. Классификация приборов измеряющих и контролирующих плотность. Пример.

Классификация приборов измеряющих и контролирующих плотность

На МН при учетных операциях используют значение количества нефти в единице массы, для этого измеряется плотность и умножается на количество или объем перекачиваемой нефти.

Плотность – это физическая величина, численно равная отношению массы тела к его объему.

Приборы для измерения плотности жидких тел по принципу действия делятся на поплавковые, весовые, манометрические, звуковые и радиоизотопные.

Рис. – Методы и средства измерения плотности жидких тел:

а) – схема поплавкового плотномера (1 – мост; 2 – показывающее устройство; 3 – терморезистор; 4 – измерительная камера; 5 – поплавок; 6 – индуктивный преобразователь; 7, 8 и 10 – труба; 9 – переливной сосуд); б – схема весового плотномера (1 – трубка; 2 – заслонка; 3 – сопло; 4 – пневмоусилитель; 5 - сильфон); в – манометрический метод измерения плотности (1 – уравнительный сосуд; 2 и 4 трубка; 3 – дифференциальный манометр); г – схема радиоизотопного плотномера (1 – компенсационный клин; 2 – диск; 3 – двигатель; 4 – источник излучения; 5 – трубопровод; 6 – счётчик; 7 – интегрирующее устройство; 8 – усилитель переменного тока; 9 - двигатель);

Поплавковые плотномеры (ареометры)

В поплавковых плотномерах (ареометрах) используется принцип плавающего поплавка, из которого следует, что вес жидкости, вытесненной ареометром равен его весу. По глубине погружения ареометра (объему вытесненной им жидкости) и весу ареометра можно определить плотность исследуемой жидкости.

На практике применяются ареометры двух типов: ареометры постоянного веса (денсиметры) и ареометры постоянного объема.

Схема ареометры постоянного объема, изображена на рис.а. Жидкость по трубе 10 поступает в переливной сосуд 9, обеспечивающий постоянство напора. Далее по трубе 8 жидкость поступает в измерительную камеру 4, снабженную переливным устройством. Избыточная жидкость стекает по трубе 7. Изменение плотности жидкости вызывает перемещение по вертикали поплавка 5 и связанного с ним сердечника. Это перемещение измеряется с помощью индуктивного преобразователя 6, включенного в схему моста 1, и регистрируется на показывающем устройстве 2. Компенсация влияния температуры осуществляется терморезистором 3, включенным в измерительную схему моста. Наибольший ход поплавка – 200 мм.

Весовой плотномер

Весовые или пикнометрические методы измерения плотности основаны на том, что масса жидкости при неизменном её объёме прямо пропорциональна плотности. Следовательно, при непрерывном взвешивании некоторого постоянного объёма вещества, протекающего по трубопроводу, можно измерять его плотность.

На рис.б представлена схема весового плотномера. Чувствительным элементом прибора является U-образная трубка, масса которой вместе с протекающей через неё жидкостью непрерывно измеряется. Масса трубки 1 с жидкостью передаётся на заслонку 2, прикрывающую сопло 3, и через пневмоусилитель 4 в виде унифицированного пневматического сигнала на прибор. При изменении плотности жидкости, протекающей по трубке, масса её меняется и заслонка 2 приближается или отходит от сопла 3. В соответствии с изменением плотности измеряемой жидкости изменяется и давление воздуха на выходе пневмоусилителя 4. С помощью сильфона 5 осуществляется обратная связь и восстанавливается равновесие в системе, соответствующее измеряемой плотности жидкости.

Весовые плотномеры применяются для измерения плотности вязких жидкостей, суспензий и жидкостей, содержащих твёрдые включения. Возможно измерение и плотности газов.