Устройство для анализа движущейся жидкости

 

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения концентраций и теплофизических характеристик жидких сред. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем повышения его чувствительности. В устройство введены регулирующий клапан и регулятор расхода с программным задатчиком изменения режима течения потока жидкости. Вывод теплового преобразователя, включающего измерительную трубку, подключен к регистрирующему блоку определения максимальной амплитуды колебаний температуры стенки измерительной трубки и расхода анализируемой жидкости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 Щ) (1)5 С 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4390960/31-25 (22). 04.01 .88 (46) 07.08.90. Бюл. М - 29 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) С.Г.Андрианов, Д.В.Беляев, Т,Ф.Коваленко, Н.А,Сягаев и А.С.Терехов (53) 536.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 560172, кл. G 01 N 25/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 817562, кл. G 01 N 25/18, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ДВИЖУЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к облаИзобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения концентрации и теплофизических характеристик исследуемых жидких сред.

Целью изобретения является расширение области применения устройства путем повышения его чувствительности.

Введение в устройство регулирующего клапана и регулятора позволяет в процессе испытаний изменять режим течения исследуемой жидкости и интенсивность теплоотдачи за счет возникновения в потоке жидкостей вихревых образований.

В предлагаемом устройстве увели" чение чувствительности достигается тем, что функционирование устройства происходит в условиях переходного

2 сти теплофиэических измерений и может быть использовано для определения концентраций и теплофизических характеристик жидких сред. Цель изобретения — расширение области применения устройства путем повышения его чувствительности. В устройство введены регулирующий клапан и регулятор расхода с программным задатчиком изменения режима течения потока жидкости. Вывод теплового преобразователя, включающего измериl тельную трубку, подключен к регистрирующему блоку определения максимальной амплитуды колебаний температуры стенки измерительной трубки и расхода анализируемой жидкости. 2 ил. режима течения, при котором существенно возрастает интенсивность теплоотдачи на измерительном участке, что приводит к значительному уве- личению выходного сигнала, пропорционального концентрации измеряемой среды.

На фиг. 1 представлена блок-схема . устройства; на фиг. 2 — графики зависимости выходного сигнала преобраэователя от концентрации смеси ацетон-. вода: а — при работе его в условиях чисто ламинарного режима, характерного для известного устройства, б — в условиях неустойчивого режима течения потока.

Предлагаемое устройство содержит насос 1, регулирующий клапан 2, управляемый программньм регулятором

l 58381 3

3, термостат 4, теплообменник 5, тепловой преобразователь 6, подключенный к источнику 7 стабилизиро" ванного питания и управляюще-регули- 5 рующему блоку 8 для определения максимальной амплитуды колебания температурного поля и расхода жидкости с преобразователем 3 расхода, Устройст" во подключено к трубопроводу 10. 10

Устройство работает следующим образом.

Программный регулятор 3 вырабатывает сигнал управления регулирующим клапаном 2 таким образом, что 15 скорость жидкости через измерительную трубку изменяется от минимального значения, соответствующего ламинарному режиму течения, до максимального, соответствующего развитому тур- 2р булентному режиму течения. Конкретные значения скоростей (7, V ) уИН Ht0 ICE определяются на основе расчета числа

Рейнольдса (Re) при заданных геометрич еских соотношениях «, где d — - 25

1 внутренний диаметр измерительной трубки, 1 — длина нагревателя, а также при заданном диапазоне изменения концентрации анализируемой среды.

Скорость исследуемой жидкости изменяют до тех пор, пока она не достигнет величины,, соответствующей максимальной амплитуде колебаний температуры стенки измерительного участка теплового преобразователя, измеряемых на ее внешней поверхности термочувствительными элементами. При этом блок

8 определения максимальной амплитуды

"разрешает" регистрацию текущего значения расхода жидкости, измеряемого преобразователем 9. Значение расхода, соответствующего максимуму амплитуды и Е колебаний, является информативным параметром, на основании которого оп ределяется концентрация С исследуемой

45 смеси (фиг. 2) .

Экспериментальные исследования устройства установили, что его параметрическая чувствительность при переходном режиме течения также становится существенно выше (фиг.2), так как в этом случае выходной сигнал устройства определяется совокупным воздействием изменения теплофизических свойств и значения скорости потока, характерной для конкретного состава и концентрации среды, при которых развиваются автоколебания в потоке.

Расширение области применения предлагаемого устройства обеспечивается тем, что за счет снижения пороra чувствительности преобразователя становится возможным измерение концентрации при их малых изменениях, что является весьма актуальной задачей в производствах, связанных с органическим синтезом.

Формула изобретения

Устройство для анализа движущейся жидкости, содержащее последовательно соединенные насос и термостат, теплообменник, тепловой преобразователь, подключенный к источнику стабилизированного питания и регистратору, и расходомер, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем повьш ения его чувствительности, оно снабжено регулирующим клапаном с регулятором расхода, включающим программный задатчик изменения режима течения потока, расположенными между насосом и термостатом, а регистратор дополнительно соединен с расходомером и выполнен в виде блока определения максимальной амплитуды колебаний температуры стенки измерительного участка теплового преобразователя и расхода анализируемой жидкости

4Е,н

Составитель В. Марченко

Техред Л.Серд окова

°-Корректор С. Шекмар

Редактор В. Бугренкова

Заказ 2249 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101