В.А. Гайский
Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28
E-mail: gaysky@inbox.ru
DOI: 10.33075/2220-5861-2021-3-50-58
УДК 621.384
Реферат:
Предложены варианты измерителя локальной плотности жидкости в среде с высоким внешним давлением, реализующие гидростатический способ измерения с использованием столба эталонной жидкости и дифференциальных датчиков разности давлений. Такие измерители предназначены для глубоководных океанологических приборов, например, зондов, но могут использоваться в других областях.
Измеритель содержит вертикальную трубку с боковым отверстием и патрубком по середине высоты, соединяющим внутреннюю область трубки с баллоном , имеющим корпус из эластичного материала, эталонную жидкость, заполняющую внутреннюю трубку и баллона, первый и второй датчики разностного давления соответственно с нижнем и верхнем торцах трубки, установленные внутри трубки датчика средней температуры и среднего давления эталонной жидкости и электроники обрамления.
В первом варианте устройства измеряема плотность жидкости определяется как сумма плотности эталонной жидкости и поправки, зависящей от показаний двух дифференциальных датчиков.
Во втором варианте устройства содержится два идентичных измерителя первого варианта с разными плотностями эталонных жидкостей. Измеряемая плотность определяется без использования ускорения силы тяжести и привязки базы к вертикали.
В третьем варианте устройства содержится n идентичных измерителей первого варианта с разными плотностями эталонных жидкостей и измеряемая плотность определяется или по n поддиапазонам, или как средняя пар измерений по второму варианту.
Четвертый вариант устройства содержит несколько измерителей с разной плотностью эталонной жидкости, в которые дополнительно введен установленный внутри трубки термоэлектрический нагреватель-охладитель эталонной жидкости, которая настройкой по температуре уравновешивает измеряемую.
Ключевые слова: гидростатический измеритель плотности, термодинамическое уравнение состояния воды, гидрологический зонд.
Для цитирования: Гайский В. А. Гидростатический дифференциальный измеритель локальной плотности природных вод // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 3 (45). C. 50–58.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Жемков Е.И. Метод и устройство гидростатического измерения плотности морской воды. Материалы 12 Международной науч.-техн. конф. «Современные методы и средства океанологических исследований. Ч. 1. М., 2011. С. 95–97.
- Федотов Г.А. Новая модификация гидростатического метода определения плотности морской воды. Фундаментальные проблемы современной гидродинамики. 2013. Т. 6, № 1. С. 58–65.
- Патент РФ на полезную модель № 15787. Плотномер жидких сред. Опубл. 10.11.2000. Бюл. № 31. Варламов В.П., Бортасевич В.С., Чуринов М.И.
- Заявка на изобретение № 2013125104А. Опубл. 10.12.2014. Бюл. № 34. С.П. Скопинцев. Дифференциальный плотномер: способ и устройство.
- Сжимаемость жидкости и её внутреннее давление / В.Д. Киселев, А.В. Болотов, А.П. Сатонин и [др.]. Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки. Т. 150, кн. 3. 2008. С. 76–90.
- IOC, SCOR and IAPSO, 2010. The international thermodynamic equation of seawater 2010: Calculation and use of thermodynamic properties. International Oceanographic Commission, Manuals and Guides. No. 56. UNESCO (English). 196 p. (Available from http://www.TEOS-10.org).
- Вода. Плотность при атмосферном давлении и температурах от 0 до 100ºС. ГСССД 2-89. Свойства материалов и веществ. Вода и водяной пар. Выпуск 1. Таблицы справочных данных. М.: Изд-во стандартов. 1990. С. 3–13.