[实用新型]差压式密度测量装置无效
申请号: | 200920065775.1 | 申请日: | 2009-09-02 |
公开(公告)号: | CN201464324U | 公开(公告)日: | 2010-05-12 |
发明(设计)人: | 邹伟生;罗绍卓;袁海燕;陈爱黎;刘春嵘 | 申请(专利权)人: | 湖南大学 |
主分类号: | G01N9/26 | 分类号: | G01N9/26 |
代理公司: | 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 | 代理人: | 马强 |
地址: | 410082*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 差压式 密度 测量 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及用于固-液两相流浆体的差压式密度测量装置,可广泛用于冶金、矿山、煤炭、化工等涉及固-液两相流的领域。
背景技术
目前,两相流浆体密度测量主要采用辐射密度计。辐射密度计的工作原理是在垂直输送管段的一侧安装放射源,在其对侧安装接收射线的探测器,射线穿过管壁和浆体时部分被吸收而衰减,浆体密度越大,吸收射线越多,介质吸收射线的多少与被测介质的密度呈指数吸收规律,剩余部分射线通过闪晶体和光电倍增管转换为电量并经滤波放大后,得出所测电量大小与浆体密度的关系,最终实现浆体密度的非电量电测。
辐射密度计使用前必需根据不同浆体进行标定,而且测量数据波动较大。此外,辐射密度计售价较高,对人体产生的危害非常大。
实用新型内容
针对现有辐射密度计测量浓度的技术不足,本实用新型的目的旨在提供一种差压式密度测量装置,不但能够实现精确可靠的测量,装置结构简单、便于制造、安装和维护,而且成本低廉和环保。
本实用新型采取的技术方案为:一种差压式密度测量装置,包括安装于水平管道测试段的水平管道差压变送器和安装于垂直管道测试段的垂直管道差压变送器,水平管道差压变送器和垂直管道差压变送器的信号输出端均通过可编程逻辑控制器PLC接入计算机。
根据水力学测量要求,差压式密度测量装置的几何尺寸和差压变送器安装尺寸应满足以下条件:水平管道测量段的长度为15-20米;垂直管道测量段的长度为2-3米;水平管道测试段的末端与垂直管道的最低端距离为测量管道内径的4至10倍,垂直管道的最低端与垂直管道测试段的最低端之间的距离为测量管道内径的4至10倍、垂直管道测试段的最顶端与垂直管道的最顶端之间的距离为测量管道内径的6至12倍。
本实用新型所述差压式密度测量装置的工作过程如下:
1)采用水平管道差压变送器和垂直管道差压变送器同时分别测量一段水平管道测试段的压强差和一段垂直管道测试段上下两端的压强差;
2)由步骤1)中测得的水平管道测试段的压强差得出浆体流过管道的摩阻;
3)由步骤1)中测得的垂直管道测试段的压强差去除步骤2)中得到的浆体流过管道的摩阻后,得到该垂直管段浆体的单位面积重量,然后换算为浆体密度,并可进一步计算得到固-液两相浆体的浓度值。
其中步骤3)中浆体密度的运算公式为:
式中:ρm——浆体密度,克/厘米3;
h1——垂直管道差压变送器的测点高差,厘米;
k1——垂直管道差压变送器的换算系数,厘米水柱/毫安;
Im1——垂直管道差压变送器测量值,毫安;
h2——水平管道差压变送器的测点距离,厘米;
k2——水平管道差压变送器的换算系数,厘米水柱/毫安;
Im2——水平管道差压变送器的测量值,毫安;
ρw——清水密度,克/厘米3;
ρms——差压变送器的传送介质密度,克/厘米3。
通过浆体的密度可直接算出浆体的浓度。
上述测量管道测试段的长度和差压变送器量程可根据水力学和测量精度要求进行设计和选型,其技术构思和结构与浆体密度现有测量原理与方法完全不同,是一种全新的固-液两相流浆体密度测量方法。
本实用新型采用差压式密度测量装置测量到一段垂直管道的矿浆重量,换算后获得浆体的密度与浓度,数据采集和计算都由计算机完成,使用可靠方便。由于测量值是一定长度垂直管道段浆体浓度的平均值,不受浆体浓度瞬间变化的影响,测量数据稳定。同时,所测物理量是浆体重量,属于物理量的直接测量,测量不同类别的浆体,无需进行仪表标定。克服了辐射密度计使用前需要进行标定和测量数据波动较大的技术不足,而且解决了辐射密度计对环境污染的难题。
与现有浆体浓度测量技术相比,本实用新型具有测量数据精确可靠、结构简单、制造维护容易、成本低廉、不需进行标定和环保等优点。
附图说明
图1是本实用新型所述差压式密度测量装置的测试应用图;
在上述附图中:
1-水平管道差压变送器 2-垂直管道差压变送器
3-可编程逻辑控制器 4-计算机
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。
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