Устройство для измерения сжимаемости жидкостей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 750337 (61) Дополнительное к авт. свид-в3 (22) Заявлено 17.01.79 (21) 2715271, 18-25 (5! ) М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

G 01 N 7, 00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень №27

Дата опубликования описания 28.07.80 по делам нзабретеннй н открытнй (53) УДК 549,137 (088.8) О. П. Лапотко, В. В. Гуськов. Г. С. Озеров и В. В. Арсенов (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический и; ститут (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЖИМЛЕМОСТИ

ЖИДKOCTEB

Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ и конкретно для измерения и оценки упругих свойств жидкостей, например рабочих жидкостей гидроси стем.

Известно устройство для определения количества нерастворенного в жидкости газа, что необходимо для оценки сжимаемости рабочих жидкостей гидросистемы (1) .

Устройство содержит компрессионную камеру, при заполнении которой происходит герметизация ее специальными приспособлениями. Сжатие исследуемого объекта выполняется плунжером, имеющим систему нагружения. Изменение объема жидкости регистрируется индикатором перемещения, взаимодействующим с плунжером. Наличие специальных приспособлений для герметизации, т. е. отсечка пробы от гидросистемы и сжатия жидкости в камере приводит к снижению точности измерения, усложнению как конструкции прибора, так и методики проведения эксперимента.

Известно также устройство для определения сжимаемости жидкостей, содержащее толстостенный цилиндр, являющийся компрессионной камерой (2) . Заполнение цилиндра жидкостью и подключение его к гидросистеме осуществляется с помощью кранов, расположенных в верхней и нижней частях цилиндра, которые для проведения измерения перекрываются. Давление в цилиндре создается при помощи груза, действующего на тарелку плунжера, расположенного в верхней крышке циличдра. Осевое перемещение плунжера фиксируется индикатором. Для удаления воздуха при заполнении цилиндра в верхней части его прето дусмотрен кран.

Однако устройство обладает недостаточной степенью точности, так как процессы отсечки исследуемого объекта в компрессионной камере и его сжатие посредством плунжера выполняются с интервалом по времени, а реальная жидкость гидросистемы, представляя собой двухфазную смесь, находящуюся в гидродинамическом равновесии, изменяет свои упругие свойства в течение времени измерения, поскольку нарушается равновесное состояние исследуемой жидкости.

Целью настоящего изобретения является повышение точности определения упругих свойств жидкости.

750337

Для реализации указанной цели и изB| C7 ном устройстве дJIH Oap(дP теHHH C>KHMaU мости жидкости, содержащем компрессионную камеру с подводящим и отводящим каналами, в которую вставлен плунжер, име- ющий систему нагружения и индикатор перемещения, в плунжере выполнены каналы, взаимодействующие с подводящим и отводящим каналами компрессионной камеры.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство для оценки сжимаемости жидкости состоит из неподвижно закрепленной компрессионной камеры 1, представляющей собой толстостенный цилиндр, верхняя граница внутренней полости 2 которого выполнена в виде конуса 3. В камере 1 выполнены подводящий 4 и отводящий 5 каналы, расположенные соответственно в торцах нижней и верхней части камеры I. В камеру 1 вставлен плунжер 6, верхняя часть которого имеет больший диаметр, чем нижняя. В верхней части плунжера 6 выполнен канал 7, взаимодействующий с каналом 5 и внутренней полостью 2 камеры 1, а в нижней части плунжера 6 выполнен канал 8, взаимодействующий с каналом 4 и внутренней полостью 2. Система нагружения 9, действующая на верхнюю часть плунжеров, представляет собой, например груз заданной варьируемой массы. Нижняя часть плунжера 6 взаимодействует с индикатором 10 перемещения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, изображенном на чертеже, обеспечивается циркуляция жидкости через устройство (по стрелкам) . Жидкость подается по каналам 4 и 8 во внутреннюю полость 2 компрессионной камеры 1. Вместе с жидкостью в начальный период работы полчостью удаляется воздух, находящийся во внутренней полости 2 камеры 1, так как отверстия канала 7 сопрягаются с самой верхней точкой внутренней полости 2. Для проведения замера на плунжер 6 воздействует система нагружения 9, например давит предварительно заданная масса. Г!лунжер 6 совершает продольное перемещение относительно неподвижной камеры 1 и перекрывает каналы 4 и 5, "-апирая во внутренней полости 2 объем жидкости. При дальнейшем перемещении плун, жер 6 воздействует на жидкость, при этом перемещение его фиксируется индикатором

l0 перемещения. Изменение единицы объема жидкости при увеличении давления на единицу характеризует ее сжимаемость, когорая определяется по формуле

С=1дч где С вЂ” сжимаемость;

Ъ,> — начальный объем;

QV/dp — изменение объема с изменением

10 давления.

Для расчетов можно также использовать величину, обратную сжимаемости жидкости, которую называют модулем объемной упругости К =

3$

Реальные жидкости, например жидкости гидросистем, представляют собой двухфазную смесь, находящуюся в гидродинамическом равновесии. Всякое изменение состояния жидкости приводит к перераспреде20 лению компонентов смеси, протекающее во времени. Совмещение же момента запирания жидкости в объеме и момента начала ее сжатия позволяет сохранять равновесное состояние смеси, так как в жидкости не

25 успевает произойти перераспределение компонентов, что позволяет повысить точность определения упругих свойств жидкости.

Формула изобретения

Устройство для измерения сжимаемости жидкостей, содержащее компрессионную камеру с подводящим и отводящим каналами, плунжер, установленный в компрессионной камере, систему нагружения и индикатор перемещения плунжера, отличющееся тем, что, с целью noBûøåíèÿ точности измерений, в теле плунжера выполнены каналы, взаимодействующие с подводящим и отводящим каналами компрессионной камеры.

49

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англi и Ме 1359141, кл. G 1 В, 1969.

2. Двигатели и тракторы. Труды Волго4s градского политехнического игститута. Волгоград, 1970, с. !37 — 150 (прототип).

75033?

Составитель В. Вощанкин

Редактор М. Ликович Техред К. Шуфрин Корректор Е. 11анп

Заказ 4459/16 Тираж 1019 11о -I H c Ho(.

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4