專利名稱：管道液體密度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量管道流動液體密度的計量儀器。
現(xiàn)有的液體密度測量儀表主要有差壓式、浮筒式、振動式和射線式。浮筒式密度計是利用浸入液體中的物體所受浮力與液體的密度成正比的原理制作的。差壓式密度計是利用被測液體中垂直方向上相隔一定距離的兩點間的壓差與被測液體密度成正比的原理測量的。差壓式及浮筒式密度計只能測量準靜態(tài)的液體密度，不適用于在線測量管道中流動液體的密度。例如美國專利4.476.723就公開了一種浮筒式密度計，又例如美國專利4.136.567公開了一種改進型差壓式密度計。振動式密度計是利用振動管自由振動頻率隨密度不同而變化的原理制作的。其缺點是制作工藝復(fù)雜。而射線密度計是利用射線穿過被測物時，隨物質(zhì)密度而改變其吸收程度的測量儀表。由于要進行放射源的保護，此種密度計結(jié)構(gòu)較重，而且需考慮放射污染的防護。
本實用新型的目的提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可在線測量管道中流動液體的密度的儀器。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現(xiàn)的一種用于在線測量管道中液體密度的儀器，是由垂直管段、水平管段、兩個差壓變送器及配套的數(shù)據(jù)采集計算裝置組成，其特征是兩個差壓變送器分別安裝在垂直管段及水平管段上。在垂直管段和水平管段的差壓取壓孔間距相同，且管段材質(zhì)截面形狀尺寸均相同。


圖1為管道液體密度計的結(jié)構(gòu)示意圖。
管道流動液體密度計是由差壓變送器1、垂直管段2、水平管段3、差壓變送器4組成。差壓變送器1的取壓口間距與差壓變送器4的取壓口間距相等，均為L。
管道流動液體密度計的原理是根據(jù)恒定流的能量方程即伯諾里方程(參見石油工業(yè)出版社1980年版《水力學(xué)》)對應(yīng)垂直管段，有Ea+Pa/r+Ua2/2g＝Eb+Pb/r+Ub2/2g+hab…(1)式中Ea、Eb為勢能，Pa、Pb為壓力，Ua、Ub為流速，hab為損失能，r為密度，g為重力加速度。下標a、b是對應(yīng)圖中點a、點b的值。
對于水平管段，也有Ec+Pc/r+Uc2/2g＝Ed+Pd/r+Ud2/2g+hcd…(2)
上兩式可變換為Ea-Eb+(Pa-Pb)/r+(Ua2-Ub2)/2g＝hab………(3)Ec-Ed+(Pc-Pd)/r+(Uc2-Ud2)/2g＝hcd………(4)對于液體，可認為Ua＝Ub＝Uc＝Ud在垂直管段與水平管段材質(zhì)、截面相同且長度相同，均為L的情況下hab＝hcd而水平管段的Ec＝Ed，則由(4)式，可得(Pc-Pd)/r＝hcd……………………………………… (5)對于垂直管段，其勢能差Ea-Eb＝-H其中H為a、b兩點間高度，為一常量。
令Pa-Pb＝ΔP，Pc-Pd＝ΔP′，即a、b兩點及c、d兩點的差壓。
則可得-H+ΔP/r＝ΔP′/r即r＝(ΔP-ΔP′)/H這樣，通過差壓變送器1、4測量差壓ΔP，ΔP′，由數(shù)據(jù)采集計算裝置即可計算出管道中液體密度r。
權(quán)利要求1.一種用于在線測量管道中液體密度的儀器，是由垂直管段、水平管段、兩個差壓變送器組成，其特征是兩個差壓變送器分別安裝在垂直管段及水平管段上，且兩個差壓變送器的取壓口間距相等。
2.如權(quán)利要求1所述的垂直管段與水平管段，其特征在于材質(zhì)、截面形狀、尺寸均相同。
專利摘要一種管道液體密度計,是由差壓變送器1、垂直管段2、水平管段3、差壓變送器4組成。本實用新型與數(shù)據(jù)采集計算裝置配合使用,通過連續(xù)在線測量垂直管段及水平管段中液體形成的差壓,可計算管道中液體的密度。
文檔編號G01N9/26GK2443363SQ0025008
公開日2001年8月15日 申請日期2000年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者嚴宗光, 劉緒仁 申請人:北京美儀科技開發(fā)公司