Технические средства автоматизации. Ч.1. Пневматическая ветвь. Мордасов М.М - 79 стр.

UptoLike

Р
16
= P
17
± (ρ
ж
gh + Р
ап
).
При поступлении такого давления на вход элемента 13 на его выходе имеется давление
Р
13
= P
14
± (ρ
ж
gh + Р
ап
). (9.9)
Это давление поступает на вход в камеру Д элемента сравнения 12, выходное давление которого, пода-
ваемое в измерительный элемент, равно
Р
12
= P
15
± (ρ
ж
gh + Р
ап
).
При подаче избыточного давления в полость измерительного элемента, по мере вытеснения жидкости,
растет выталкивающая сила, под действием которой уменьшается сила, действующая на преобразователь 4,
вследствие чего давление на выходе преобразователя уменьшается. Уменьшение давления происходит
до тех пор, пока его значение не станет меньше давления, устанавливаемого задатчиком 7. При этом на
выходе элемента сравнения 5 появляется сигнал единичного уровня. Под действием этого сигнала триг-
гер 9 занимает такое положение, при котором на его выходе присутствует нулевой сигнал. Мембранный
блок реле 10 под действием подпора перемещается вверх, соединяя при этом полость измерительного
сосуда 1 с линией вакуума. Начинается процесс заполнения измерительного элемента жидкостью.
С выхода триггера 9 в процессе измерения поступают на вторичный прибор импульсы прямоуголь-
ной формы, длительность которых зависит от вязкости и определяется из уравнения Пуазейля в виде
()
гжк
4
жв
128
ρρπ
η
=
Pd
lF
t
,
где F
в
изменение выталкивающей силы, действующей на полностью погруженный измерительный
элемент при вытеснении из него избыточным давлением Р
12
контролируемой жидкости через капилляр;
η
ж
– вязкость жидкости; P
к
– перепад давления на капилляре.
Величины F
в
, l, d, P
к
, ρ
ж
, ρ
г
являются постоянными, поэтому t = C η
ж
, где С постоянная величи-
на. В предлагаемом устройстве производится одновременно преобразование времени истечения жидко-
сти из измерительного элемента и автоматическое дозирование жидкости, потому что объем жидкости,
поступающей в измерительный сосуд и вытекающей из него, определяется давлениями, устанавливае-
мыми при помощи задатчиков 7 и 8.
В случае, если контролируемая жидкость взаимодействует с воздухом, в измерительный элемент че-
рез сопло питания элемента 12 сравнения необходимо подавать инертный газ, например азот.
Использование описанного выше устройства в промышленности позволяет упростить процесс изме-
рения вязкости жидких продуктов, обладающих повышенной пожаро- и взрывоопасностью, так как
оно выполнено на пневматических элементах.
Получение выходного сигнала в импульсной форме позволяет передавать результаты измерения без
потери информации на расстояния, значительно превышающие допустимые для пневматических сигна-
лов, представленных в аналоговой форме.
В случае необходимости измерять скорость истечения дозы контролируемой жидкости, рассмотрен-
ное устройство может быть снабжено регистратором, подключенным к выходу преобразователя силы в
давление сжатого воздуха. При этом показания устройства не зависят от количества жидкости, остаю-
щейся на стенках измерительного сосуда, так как измерения ведут только по количеству вытекающей
жидкости путем фиксации изменения веса измерительного сосуда, которое происходит под действием
выталкивающей силы.
Точность устройства для измерения вязкости жидкостей при работе его в производственном аппарате
выше, по сравнению с известными устройствами, вследствие того, что истечение жидкости происходит
под действием постоянного перепада давления независимо от изменения уровня жидкости в аппарате и
избыточного давления над поверхностью жидкости.
9.3. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
Плотность жидкости является одним из основных физико-механических свойств веществ в различ-
ных агрегатных состояниях, а также сыпучих материалов.