Поплавковые плотномеры. Весовые плотномеры. Гидростатические плотномеры. Ротационные плотномеры, вискозиметры. Оптические приборы (по рассеянию). Оптические приборы (по отражению)

плотномерах второго типа глубина погружения поплавка остается постоянной, а изменяется действующая на него выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости (ареометры постоянного объема).

В плотномерах с полностью погруженным поплавком (рис.) поплавок (буек) полностью погружен в исследуемую среду. Перемещение буйка при изменении выталкивающей силы вызывает усилие, которое компенсируется сжатием пружины или каким либо другим способом. По величине компенсирующего усилия можно судить об изменении выталкивающей силы, а, следовательно, и о плотности среды. Такие плотномеры можно использовать и для определения концентрации твердой фазы в жидкости.

В двухбуйковом плотномере (рис.) действие скоростной составляющей выталкивающей силы компенсируется встречным движением потоков относительно буйков, образующих чувствительный элемент. Для этого корпус прибора разделен перегородкой на две камеры. Момент силы, создаваемый буйками 2 на рычаге 3, однозначно зависит от плотности жидкости. Он преобразуется в пневмосигнал преобразователем 4 и передается по линии связи на вторичный прибор. На этом принципе основан плотномер, предназначенный для измерения плотности агрессивных, загрязненных и высоковязких жидкостей, в том числе присадок к смазочным маслам.

1 — измерительный сосуд; 2 — поплавок; 3 — патрубок; 4 — патрубок; 5 — дроссель; 6 — отражательные пластины; 7 — сердечник.

На рис. показана принципиальная схема плотномера с плавающим поплавком. Плотномер состоит из измерительного сосуда 1, в котором плавает металлический поплавок 2. Жидкость в прибор поступает через патрубок 3 и выходит из прибора через патрубок 4. Скорость потока устанавливается при помощи дросселя постоянного сечения 5.

Отражательные пластины 6 предохраняют поплавок от завихрений и отклонения его от центра. Изменение плотности жидкости вызывает перемещение поплавка и связанного с ним сердечника 7, который перемещается в катушке дифференциально-трансформаторного преобразователя. Вторичный прибор (показывающий или регистрирующий) градуируется в единицах плотности. Температурная компенсация может быть произведена с помощью термометра сопротивления, который погружается в исследуемую жидкость и включенного в измерительную схему вторичного прибора, или использованием дополнительного поплавка, погруженного в сосуд с эталонной жидкостью.

Основные требования в процессе измерения плотности:

— вещество не должно осаждаться на буйке в виде осадка, пленки или пузырьков;

— температура среды должна быть постоянной, так как ее изменение сильно влияет на плотность вещества;

— буек должен свободно перемещаться по вертикали внутри сосуда;

— буек должен выдерживать агрессивность среды (буйки делают из нержавеющей стали, литые или полые);

— корпус плотномера может быть изготовлен из коррозионно-стойких материалов или иметь внутреннее защитное покрытие и применяться для измерения плотности агрессивных жидкостей.

Достоинства поплавковых плотномеров:

— непрерывность измерения плотности в промышленных условиях.

Недостатки поплавковых плотномеров:

— можно применять только для небольших резервуаров или трубопроводов с небольшим давлением;

— необходимо термостатирование первичного измерительного устройства.

2. Весовые плотномеры

Принцип действия весовых плотномеров основан на взвешивании определенного объема жидкостей. Для весового метода характерны независимость показаний от свойств измеряемой среды, таких как поверхностное натяжение, вязкость, наличие твердых частиц и других, и также параметров контролируемого потока — скорости движения через чувствительный элемент, давления, пульсации расхода и т.д.

В химических лабораториях для измерения плотности жидкостей