[go: up one dir, main page]

RU2122196C1 - Device measuring density of liquid media - Google Patents

Device measuring density of liquid media Download PDF

Info

Publication number
RU2122196C1
RU2122196C1 RU97118439A RU97118439A RU2122196C1 RU 2122196 C1 RU2122196 C1 RU 2122196C1 RU 97118439 A RU97118439 A RU 97118439A RU 97118439 A RU97118439 A RU 97118439A RU 2122196 C1 RU2122196 C1 RU 2122196C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piezometric
liquid
tubes
piezometric tubes
compressed air
Prior art date
Application number
RU97118439A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97118439A (en
Inventor
Л.И. Орлов
В.С. Безменов
Original Assignee
Орлов Леонид Иванович
Безменов Василий Серафимович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орлов Леонид Иванович, Безменов Василий Серафимович filed Critical Орлов Леонид Иванович
Priority to RU97118439A priority Critical patent/RU2122196C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2122196C1 publication Critical patent/RU2122196C1/en
Publication of RU97118439A publication Critical patent/RU97118439A/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology, systems controlling manufacturing processes, measurement of density and level of drilling fluid and cement mortars. SUBSTANCE: device has source 5 of compressed air, two piezometric tubes 1 and 2 which one ends are submerged into tested liquid to different depth and converter 18 of difference of pressures in piezometric tubes 1 and 2 to proportional electric signal. Ends of piezometric tubes submerged into liquid are fitted with fluoroplastic end pieces 3 and 4. Outlet of source 5 of compressed air is connected with conduits 6 and 7 through pneumatic valves 8 and 9 and permanent throttles 10 and 11 to inlet pipe unions 12 and 13 of piezometric tubes 1 and 2 and with conduits 14 and 15 through pneumatic valves 8 and 9 to control conduits. Outlet pipe unions 16 and 19 of piezometric tubes 1 and 2 are connected to blank chambers of converter 18 by means of conduits 17 and 20. Check of level in vessel performed by measurement of depth H1 of submersion of piezometric tube 1 below level of liquid. EFFECT: increased measurement accuracy and reliability of device. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами, в частности для измерения плотности и уровня буровых и цементных растворов. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in process control systems, in particular for measuring the density and level of drilling and cement solutions.

Известно устройство для измерения плотности жидких сред, например буровых и цементных растворов. Устройство позволяет исключить потери в импульсных трубках преобразователя (дифманометра), уменьшить погрешность, возникающую вследствие налипания механических примесей на чувствительные элементы регистраторов давления и обеспечить термокомпенсацию в растворах с изменяющейся температурой (а.с. N 1374097, кл. G 01 N 9/26, 1988). A device for measuring the density of liquid media, such as drilling and cement mortars. The device allows to exclude losses in the pulse tubes of the converter (differential pressure gauge), to reduce the error that occurs due to the buildup of mechanical impurities on the sensitive elements of the pressure recorders and to provide thermal compensation in solutions with changing temperature (A.S. N 1374097, class G 01 N 9/26, 1988).

Недостатком устройства является сложность конструкции и его настройки. The disadvantage of this device is the complexity of the design and its settings.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является принятый за прототип пневмоэлектрический плотномер, содержащий две пьезометрические трубки, погруженные в резервуар с контролируемой жидкостью на разную глубину, дифманометр с преобразователем и вторичный прибор, причем преобразователь имеет конструкцию, позволяющую повысить точность измерения (а.с. N 763742, кл. G 01 N 9/26, 1980). Устройство обладает относительно не сложной конструкцией, но не позволяет применять его для измерения плотности жидких сред типа буровых или цементных растворов. Причиной этого являются два фактора. Во-первых, при работе устройства происходит налипание частиц раствора на торцевых кромках погруженных в жидкость концов пьезоэлектрических трубок и, во-вторых, при отключении источника сжатого воздуха происходит натекание раствора в трубки. Оба фактора вызывают увеличение гидравлического сопротивления трубок и отказ в работе устройства. The closest technical solution to the proposed one is the pneumatic electric densitometer adopted as a prototype, containing two piezometric tubes immersed in a reservoir with a controlled liquid at different depths, a differential pressure gauge with a transducer and a secondary device, and the transducer has a design that allows to increase the measurement accuracy (A.S. N 763742, CL G 01 N 9/26, 1980). The device has a relatively simple design, but does not allow it to be used to measure the density of liquid media such as drilling or cement mortars. The reason for this is two factors. Firstly, during the operation of the device, the particles of the solution stick to the end edges of the ends of the piezoelectric tubes immersed in the liquid, and secondly, when the source of compressed air is turned off, the solution flows into the pipes. Both factors cause an increase in the hydraulic resistance of the tubes and failure of the device.

Задачей изобретения является расширение номенклатуры измеряемых сред, повышение точности измерения и надежности устройства. The objective of the invention is to expand the range of measured media, improving the accuracy of measurement and reliability of the device.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве, содержащем источник сжатого воздуха, две вертикально установленные в емкости с контролируемой жидкостью пьезометрические трубки, одни концы которых погружены в жидкость на различную глубину, и преобразователь разности давлений в пьезоэлектрических трубках в пропорциональный электрический сигнал, погруженные в жидкость концы пьезометрических трубок оснащены наконечнтками с антиадгезионным покрытием (например, фторопластовым), выходной канал источника сжатого воздуха через соответствующий нормально закрытый пневмоклапан и соответствующий постоянный дроссель с входным штуцером соответствующий пьезометрической трубки и с каналом управления соответствующего пневмоклапана, а выходные штуцеры пьезометрических трубок через инерционные звенья (постоянный дроссель и емкость) соединены с глухими входами указанного преобразователя. The fulfillment of this task is achieved by the fact that in a device containing a source of compressed air, two piezometric tubes vertically installed in containers with liquid controlled, one ends of which are immersed in the liquid at different depths, and a pressure difference transducer in the piezoelectric tubes into a proportional electric signal immersed in the liquid ends of the piezometric tubes are equipped with tips with release coating (for example, fluoroplastic), the outlet channel of the compressed air source through a corresponding normally closed pneumatic valve and the corresponding constant throttle to the inlet tube and the respective piezometric with the corresponding pneumatic valve control channel and output fittings piezometric tubes through inertial units (constant restrictor and capacitance) connected to the input of said inverter deaf.

На чертеже дана функциональная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство содержит две пьезометрические трубки 1 и 2, погруженные в емкость с контролируемой жидкостью на различную глубину. Погруженные концы трубок оснащены наконечниками 3 и 4 с антиадгезионным покрытием. The device contains two piezometric tubes 1 and 2, immersed in a container with a controlled fluid at different depths. The submerged ends of the tubes are equipped with tips 3 and 4 with a release coating.

Выходной канал источника сжатого воздуха 5 каналами 6 и 7 соединен через пневмоклапаны 8 и 9 и постоянные дроссели 10 и 11 с входными штуцерами 12 и 13 пьезометрических трубок 1 и 2. Каналы управления 14 и 15 пневмоклапанов 8 и 9 соединены с выходным каналом источника сжатого воздуха 5. Выходной штуцер 16 пьезометрической трубки 1 через первое инерционное звено (дроссель 17 и емкость 18) связан с положительным глухим входом 19 преобразователя 24 разности давлений в пьезометрических трубках в пропорциональный электрический сигнал, а выходной штуцер 20 пьезометрической трубки 2 через второе инерционное звено (дроссель 21 и емкость 22) связан с отрицательным глухим входом 23 преобразователя 24. Выходной электрический сигнал 25 преобразователя 24 является выходным устройством. The output channel of the compressed air source with 5 channels 6 and 7 is connected through pneumatic valves 8 and 9 and the constant chokes 10 and 11 with the inlet fittings 12 and 13 of the piezometric tubes 1 and 2. The control channels 14 and 15 of the pneumatic valves 8 and 9 are connected to the output channel of the compressed air source 5. The output nozzle 16 of the piezometric tube 1 through the first inertial link (throttle 17 and capacitance 18) is connected to the positive blind input 19 of the pressure difference transducer 24 in the piezometric tubes into a proportional electric signal, and the output nozzle 20 by a piezo the metric tube 2 through the second inertial link (inductor 21 and capacitance 22) is connected to the negative negative input 23 of the converter 24. The output electrical signal 25 of the converter 24 is an output device.

Устройство для измерения плотности работает следующим образом. A device for measuring density operates as follows.

При включении источника сжатого воздуха 5 нормально закрытые клапаны 8 и 9 открываются и давлением питания от источника 5 через пневмоклапаны 8 и 9 и постоянные дроссели 10 и 11 подводится к входным штуцерам 12 и 13 пьезометрических трубок 1 и 2. При этом на положительном (19) и отрицательном (23) входах преобразователя 24 создаются избыточные давления P1 = ρgH1 и P2 = ρgH2, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение силы тяжести, H1 и H2 - глубины погружения пьезометрических трубок под уровень жидкости. Разность давлений на входах преобразователя ΔP = P1 - P2 = ρg(H1 - H2) = gρd ( где d=H1-H2=const - постоянная величина) пропорциональна измеряемой плотности ρ. Следовательно, выходной электрический сигнал преобразователя 5 также пропорционален плотности ρ.
Контроль уровня в емкости производится путем измерения глубины погружения H1 пьезометрической трубки 1 под уровень жидкости. Для этого отрицательный вход 23 преобразователя 24 сообщается с атмосферой, а выходной штуцер 20 пьезометрической трубки 2 заглушается. При измерении уровня значение величины H1 = P1ρg, при известной величине плотности ρ, преобразуется в пропорциональный электрический сигнал, который считывается с выхода 25 преобразователя 24.
When the compressed air source 5 is turned on, normally closed valves 8 and 9 are opened and the supply pressure from the source 5 is supplied through pneumatic valves 8 and 9 and constant chokes 10 and 11 to the inlet fittings 12 and 13 of the piezometric tubes 1 and 2. Moreover, on the positive (19) and negative (23) inputs of the transducer 24, excessive pressures P 1 = ρgH 1 and P 2 = ρgH 2 are created , where ρ is the density of the liquid, g is the acceleration of gravity, H 1 and H 2 are the depths of immersion of the piezometric tubes under the liquid level. The pressure difference at the transmitter inputs ΔP = P 1 - P 2 = ρg (H 1 - H 2 ) = gρd (where d = H 1 -H 2 = const is a constant value) is proportional to the measured density ρ. Therefore, the output electrical signal of the converter 5 is also proportional to the density ρ.
The level in the tank is controlled by measuring the immersion depth H 1 of the piezometric tube 1 under the liquid level. For this, the negative input 23 of the transducer 24 communicates with the atmosphere, and the output fitting 20 of the piezometric tube 2 is muffled. When measuring the level, the value of H 1 = P 1 ρg, at a known density ρ, is converted into a proportional electrical signal, which is read from the output 25 of the converter 24.

Инерционные звенья (поз. 17 - 18 и 21 - 22) выполняют функцию сглаживания пульсаций давлений в пьезометрических трубках 1 и 2, возникающих вследствие отделения пузырей воздуха от нижних торцевых кромок наконечников 3 и 4. Inertial links (pos. 17 - 18 and 21 - 22) perform the function of smoothing out pressure pulsations in piezometric tubes 1 and 2, arising due to the separation of air bubbles from the lower end edges of tips 3 and 4.

Наличие на погруженных в жидкость концах пьезометрических трубок наконечников с антиадгезионным покрытием позволяет повысить точность измерения и надежность устройства за счет исключения налипания частиц жидкости на торцевые кромки пьезометрических трубок. The presence of tips with a release coating on the ends of the piezometric tubes immersed in the liquid improves the accuracy of the measurement and the reliability of the device by eliminating the sticking of liquid particles to the end edges of the piezometric tubes.

Таким образом, в описанном устройстве на основе предложенного технического решения может быть обеспечено надежное измерение плотности и уровня жидких сред с достаточно высокой точностью. Thus, in the described device on the basis of the proposed technical solution can be provided with reliable measurement of the density and level of liquid media with sufficiently high accuracy.

Claims (1)

Устройство для измерения плотности жидких сред, содержащее источник сжатого воздуха, две вертикально установленные в емкости с контролируемой жидкостью пьезометрические трубки, одни концы которых погружены в жидкость на различную глубину, и преобразователь разности давлений в пьезометрических трубках в пропорциональный электрический сигнал, отличающееся тем, что погруженные в жидкость концы пьезометрических трубок оснащены наконечниками с антиадгезионным покрытием, выходной канал источника сжатого воздуха через соответствующий нормально закрытый пневмоклапан и постоянный дроссель соединен с входным штуцером непогруженного конца соответствующей пьезометрической трубки и с каналом управления соответствующего пневмоклапана, выходные штуцеры пьезометрических трубок, через первое и второе инерционные звенья соединены с глухими входами указанного преобразователя, а выход преобразователя является выходом устройства. A device for measuring the density of liquid media containing a source of compressed air, two piezometric tubes vertically installed in a container with a controlled liquid, the ends of which are immersed in the liquid at different depths, and a pressure difference transducer in the piezometric tubes into a proportional electrical signal, characterized in that the ends of the piezometric tubes in the liquid are equipped with tips with a release coating, the output channel of the compressed air source through the appropriate An abnormally closed pneumatic valve and a constant throttle are connected to the input fitting of the non-immersed end of the corresponding piezometric tube and to the control channel of the corresponding pneumatic valve, the output fittings of the piezometric tubes are connected through the first and second inertial links to the dead inputs of the specified converter, and the output of the converter is the output of the device.
RU97118439A 1997-11-04 1997-11-04 Device measuring density of liquid media RU2122196C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118439A RU2122196C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Device measuring density of liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118439A RU2122196C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Device measuring density of liquid media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2122196C1 true RU2122196C1 (en) 1998-11-20
RU97118439A RU97118439A (en) 1999-03-20

Family

ID=20198768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97118439A RU2122196C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Device measuring density of liquid media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2122196C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103940699A (en) * 2014-04-04 2014-07-23 郭文彦 Device and method for measuring density of electrolyte inside storage battery
CN110160912A (en) * 2019-06-24 2019-08-23 南方科技大学 Liquid densitometer based on double-side-hole optical fiber and preparation method thereof
RU2797651C1 (en) * 2022-08-26 2023-06-07 Открытое акционерное общество "Манотомь" (ОАО "Манотомь") Method for implementing a device for measuring the liquid level

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2734845A1 (en) * 1976-08-03 1978-02-16 Bailey Mud Monitors Inc METHOD OF MEASURING THE VOLUME AND DENSITY OF MUD IN MUD CUPS IN A DRILLING FLUID SYSTEM AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
US4419893A (en) * 1979-12-03 1983-12-13 Atlantic Richfield Company Method for determining specific gravity of a liquid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2734845A1 (en) * 1976-08-03 1978-02-16 Bailey Mud Monitors Inc METHOD OF MEASURING THE VOLUME AND DENSITY OF MUD IN MUD CUPS IN A DRILLING FLUID SYSTEM AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
US4419893A (en) * 1979-12-03 1983-12-13 Atlantic Richfield Company Method for determining specific gravity of a liquid

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103940699A (en) * 2014-04-04 2014-07-23 郭文彦 Device and method for measuring density of electrolyte inside storage battery
CN103940699B (en) * 2014-04-04 2017-03-22 郭文彦 Device and method for measuring density of electrolyte inside storage battery
CN110160912A (en) * 2019-06-24 2019-08-23 南方科技大学 Liquid densitometer based on double-side-hole optical fiber and preparation method thereof
CN110160912B (en) * 2019-06-24 2024-07-26 南方科技大学 Liquid densimeter based on double-side hole optical fiber and preparation method thereof
RU2797651C1 (en) * 2022-08-26 2023-06-07 Открытое акционерное общество "Манотомь" (ОАО "Манотомь") Method for implementing a device for measuring the liquid level

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2105127A (en) Fluid meter
RU96103387A (en) METHOD FOR MEASURING WATER OR LIQUID
US10639662B2 (en) Apparatus and method for dispensing or aspirating fluid
CN106706500A (en) Device for determining permeability of concrete
RU2220282C1 (en) Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation
USRE31432E (en) Apparatus and method for determining the characteristic of a flowmeter
CN101349583A (en) Unsteady flow measurement method and device for tiny flow
RU2122196C1 (en) Device measuring density of liquid media
CN105157781A (en) Device and method for automatically measuring volume of clean tank
KR101356764B1 (en) Apparatus and method for measuring inner volume of tested sturcture using fluid
US7392698B2 (en) Automatic flow measuring device
CN104952324B (en) A kind of Venturi meter experimental provision for possessing synchronous flow digital display
RU2229110C1 (en) Gear to establish surface tension in liquids
SU1089420A2 (en) Piezometric level indicator
CN119023039B (en) Quality testing equipment for swirl flowmeter
SU966559A1 (en) Density meter
SU729488A1 (en) Pneumatic liquid density meter
SU651231A1 (en) Liquid media density measuring device
CN215639980U (en) Internal leakage quantity measuring device for hydraulic element
SU1187015A1 (en) Densimeter for liquids
SU1278594A1 (en) Device for measuring liquid level
SU1078279A1 (en) Piezometric density meter
RU71769U1 (en) DEVICE FOR MEASURING DENSITY OF LIQUID MEDIA
SU928313A1 (en) Device for regulating liquid media pressure
SU594432A1 (en) Device for measuring liquid media viscosity