4. Контроль плотности жидкости

В литейных цехах качество формовочных и стержневых смесей во многом зависит от количественного состава применяемых для их изготовления формовочных растворов, плотность которых является косвенным показателем состава. В этой связи на участках приготовления глинистой суспензии и жидкого стекла приходится непрерывно контролировать плотность.

Плотностью называют величину, определяемую отношением массы тела к его объему. Единица плотности – килограмм на кубический метр (кг/м³). Приборы для измерения плотности жидкости. Называют плотномерами. В зависимости от применяемых методов различают поплавковые, весовые, гидростатические и радиоизотопные плотномеры.

Принцип действия поплавковых плотномеров основан на использовании ареометрического метода. Поэтому их иногда называют ареометрами. В качестве чувствительного элемента используется плавающий или погруженный в жидкость поплавок.

Рис. 95. Плотномер с плавающим буйком

В работе плотномеров с плавающим поплавком используется зависимость степени погружения поплавка с постоянной массой от плотности контролируемой жидкости. Такой плотномер (рис. 95) состоит из емкости 3, в которой непрерывно протекает жидкость. В жидкости плавает металлический полый поплавок 2, жестко связанный с магнитопроводом 1 индукционного преобразователя. Глубина погружения поплавка зависит от плотности жидкости. При движении поплавка вверх, или вниз меняется положение магнитопровода 1, что приводит к изменению индуктивного сопротивления преобразователя, измеряемого вторичным прибором.

Действие весового плотномера основано на взвешивании поплавка, заполненного эталонной жидкостью и погруженного в контролируемую жидкость, или на взвешивании отрезка трубопровода, по которому протекает контролируемая жидкость.

Гидростатические (пьезометрические) плотномеры работают по принципу измерения зависимости потерь давления воздуха, продуваемого через жидкость, от ее плотности.

В измерителе плотности типа КМ (рис. 96) измерение плотности осуществляется разностью давлений в двух пьезометрических трубках: 4 и 8, погруженных на одинаковую глубину в контролируемую и эталонную жидкости. Эталонная жидкость через воронку 3 заливается в сосуд 2, контролируемая жидкость непрерывно протекает через сосуд 7 и переливается через перегородку 1. Сжатый воздух через фильтр 6 и блок управления 5 подается по линии и поступает в пьезометрические трубки. Дифференциальный манометр преобразует перепад давления в электрический сигнал, который подается на вторичный или самопишущий прибор.

Рис. 96. Измеритель плотности типа КМ

Метод измерения плотности радиоизотопных плотномеров основан на измерении интенсивности γ-излучения после прохождения его через контролируемую среду. Необходимая чувствительность радиоизотопного метода обеспечивается выбором подходящего источника излучения радиоактивного изотопа. В качестве приемников используются счетчики (иногда ионизированные камеры).