Гидро- и аэростатические плотномеры

Принцип действия этих механических плотномеров основан на зависимости давления столба анализируемой жидкости или газа от плотности этих сред: P=ρgH, где Н— высота столба жидкости или газа.На рис. 2, а приведена схема гидростатического плотномера жидкости. Анализируемая жидкость непрерывно прокачивается через камеру 1, в которой на опорной плате 9 размещены измерительные сильфоны 2 и 4. Расстояние между этими сильфонами по высоте составляет Н, поэтому на сильфон 2 действует большее гидростатическое давление, чем на сильфон 4. Указанные сильфоны и сильфон 2 заполнены вспомогательной жидкостью. Сильфон 3 служит для температурной компенсации и по существу представляет собой жидкостный манометрический термометр. Разность усилий на сильфонах 2 и 4, возникающая за счет разности гидростатических давлений на них, создает на измерительном рычаге 8 вращающий момент, который через рычаг 7 передается впреобразователь 5 силы в унифицированный электрический или пневматический сигнал. Мембрана 6 обеспечивает герметичный вывод рычага 7.Основные технические характеристики: диапазон измерений от 0—0,05 до О—0,5 г/см; максимальная температура жидкости 200°С; класс точности 1.Схема гидростатического плотномера, принцип действия которого основан на измерении гидростатического давления путем продувки сжатого газа, показана на рис. 2, б. Такие плотномеры используются в химико-технологических процессах для измерения плотности непосредственно в технологических аппаратах. В аппарате 7 установлены трубки 1 и 2 с различной глубиной погружения. Газ (обычно воздух) от регулятора расхода 5 поступает к пневматическим дросселям 3 и 4, а затем к трубкам 2 и 7. Через открытые торцы трубок газ барботирует через жидкость. Давление газа в трубках 1 и 2 определяется гидростатическим давлением столба

Рис. 2. Схемы гидро- и газостатических плотномеров жидкостей и газов

жидкостей высотой Hi и Н-г. Разность давлений в трубках измеряется дифманометром 6 с пневматическим или электрическим выходным сигналом. Этот перепад определяется выражением: ΔP=P₂-P₁=ρgH₂-ρgH₁=(H₂-H₁)ρg=Hρg

Наличие двух трубок позволяет исключить влияние на результат измерений возможных изменений уровня жидкости в аппарате.Схема широко распространенного аэростатического плотномера газов показана на рис. 2, в. В этом плотномере анализируемый газ и воздух прокачиваются при постоянных давлениях соответственно через вертикальные трубки 7 и 2, внутренние полости которых образуют столбы анализируемого газа и воздуха одинаковой высоты. Разность аэростатических давлений этих столбов измеряется с помощью высокочувствительного колокольного дифманометра 3, работающего по принципу уравновешивания за счет измене­ния выталкивающей силой. Перемещение колокола 4 дифманометра с помощью преобразователя 5 преобразуется в унифицированный электрический или пневматический сигнал.Плотномер обеспечивает измерение плотности от 0 до 3 кг/м³ с диапазоном измерений от 0,2 до 1 кг/м³ и с погрешностью ±0,01 кг/м³.