Устройство для определения межфазного натяжения жидкостей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.07. 80 (21) 2952992/18-25 . с присоединением заявкй. ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0709.82. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82 (is)957066

Союз Советских

Социалистмческих

Республик

t5 } М. Кл.

Q 01 N 13/02

Государственный комитете

СССР но делам изобретений и открытий (53} УДК 543.542 (088.8) 3.я.Любовицкий, О.В.Фещук и И.П.Фучика (72) Авторы изобретения

Центральная научно-исследовательская лаборатория производственного объединения "Укрнефть" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖФАЗНОГО

НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к измерениям физико-химических параметров жидкостей, в частности межфаэного натяжения на границе раздела двух .несмешивающихся жидкостей, например нефть-вода.

Известно сталагмометрическое устройство для измерения межфаэного натяжения,содержащее шприц с поршнем, капилляр, микрометрический винт и рабочую емкость 113.

Конструкция устройства не позволяет его использовать для измерения межфазного натяжения в условиях, моделирующих пластовые.

Наиболее близким техническим решением1является устройство для измерения величины поверхностного натя-. жения жидкостей, содержащее каплеобразователь, полый корпус, систему капилляров и капиллярных кончиков, а также ходовой механизм (2J.

Устройство предназначено для измерений в условиях повышенных давлений и температур. Однако в процессе работы при вытеснении капли изменяется давление жидкости в рабочей камере, что вносит погрешность в полученные результаты.

Цель изобретения — повышение достоверности определения путем стабилизации давления при измерениях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения межфаэного натяжения жидкостей при высоких давлениях и температурах по объему капель, содержащем термостатируемую измерительную камеру со смотровыми окнами и съемными фланцами, каплеобраэователь и ходовой механизм, каплеобразователь и измерительная камера содержат поршни,кинематически связанные между собой.

Кроме того, для повышения эффективности работы ходового механизма полости под поршнями каплеобразователя и измерительной камеры выполнены гидравлически сообщающимися.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого прибора.

Устройство для определения межфазного натяжения жидкостей состоит из термостатируемого корпуса 1, установленного на раме 2, а также ходового механизма 3. Внутренняя полость корпуса 1 образует измерительную камеру 4. В нижней части корпуса 1 имеется каплеобразователь 5, представляющий собой стальной цилиндр с ра 957066 бочим поршнем 6 и сменным капилляром 7, а в верхней — дополнительный поршень 8, жестко связанный посредством траверсы 9 с рабочим поршнем

6. Траверса 9 выполнена с возможностью фиксации в любой произвольной 5 точке при помощи электромагнитного тормоза (на схеме не показан). Корпус снабжен смотровыми стеклами 10 и герметизируемыми съемными фланцами 11. 10

Ходовой механизм 3 включает электродвигатель 12, редуктор 13 и микрометрическое устройство 14, служащее для сообщения системе поршни-траверса поступательного перемещения.Для облегчения работы ходового механизма, т.е. для уменьшения усилий перемещения поршней полости под поршнями каплеобразователя и измерительной камеры, полости 15 и 16 выполнены гидравлически сообщающимися.

Управление гидросхемой прибора осуществляется регулируемым редукционкым клапаном 17 и вентилями 18-20..

Величина давления в измерительной камере 4 и полостях 15 и 16 контролируется по манометрам 21 и 22. Контроль температуры осуществляется при помощи вмонтированной в измерительную камеру 4 термопары (ка схеме не показана). 30 .Устройство работает следующим о6разом. ,При подготовке к измерениям при зафиксированной траверсе 9 и открытом кране 18 каплеобразователь 5 за- 35 полняют очищенным керосином. Одновременно подают жидкость в измерительную камеру 4 корпуса 1 полости

15 и 16. После достижения давления и температуры опыта каплеобразователь заполняют газированной нефтью.

Вытесненный при этом керосин удаляют через полый шток поршня 8 до полной очистки раствора. В процессе подготовки к измерениям определяют кон- 45 станту устройства. При измерении межфазного натяжения нефть посредством рабочего поршня 6, приводимого в движение при помощи ходового механизма 3, подается в капилляр 7 (траверса расфиксирована). Посредством регу- 50 лируемого редукционного клапана 17 обеспечивается "безразличное" положенне системы поршни-. траверса. После это> о последовательно выдавливаются три капли и фиксируется разность от- 55 счетов по микрометрическому устройству .14.

Давление жидкости в измерительной камере 4 не меняется в процессе опыта, т.е. при выдавливании капель благодаря наличию жесткой связи между поршнями 6 и 8 и гидравлической между полостями 15 и 16, Поверхностное натяжение определяется по формуле:

8 =60 — а — поп и о где 6z — поверхностное натяжение эталонной жидкости; по,п — число капель эталонной и исследуемой жидкостей соответственно;

d» d — плотность эталонной и исследуемой жидкостей соот.ветственно.

Предлагаемое устройство позволяет определять ме>кфазное натяжение при фиксированном давлении, что невозможно осуществить с помощью известного устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для определения межфазного натяжения жидкостей при высоких давлениях и температурах по объему капель, содержащее термостатируемую измерительную камеру со смотровыми окнами и съемными фланцами, каплеобразователь и ходовой механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения путем стабилизации давления при измерениях, каплеобразователь и измерительная камера содержат поршни, кикематически связанные между собой.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы ходового механизма, полости под поршнями каплеобразователя и измерительной камеры выполнены гидравлически сообщающимися.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 338828, кл.С 01 И 13/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 205368, кл.G 01 N 13/02, 1966 (прототип).

957066

Составитель С. Беловодченко

Редактор A. Козориз Техред Л. Пекарь КорректорГ.Решетник

Заказ 6586/31 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4