9.2.3. Гідро- і аеростатичні денсиметри

9.2.3. Гідро- і аеростатичні денсиметри

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ? цих середовищ:

,                                     (9.5)

де Н— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення Н взяти постійним, то тиск Р однозначно визначається густиною середовища.

Схема гідроста-тичного денсиметра, принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу, показана на рис.9.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

.                       (9.6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.9.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3 при постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр Rв, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра Rв спричиняє розбаланс U нерівноважного мосту 4. Цей розбаланс описується виразом

,                              (9.7)

де К — коефіцієнт перетворення денсиметра;

?в — густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).