Устройство для измерения показателя качества процесса полимеризации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()958909

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.02.81 (21) 3269780/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 N 11/04

Гееудлрствевнмй квмитет

СССР (53) УДК 532.137 (088.8) Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 пв делам лзвбретений и аткрмтий

Львовский ордена Ленина политехнический инс им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО Д,ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕ.ЛЯ КАЧЕСТВА

ПРОЦЕССА ПО,ЛИМЕРИЗАЦИИ Р = Ар — Ny (1) !

ЛР = К

Изобретение относится к устройствам для измерения показателя качества продуктов полимеризации при получении высокомолекулярных соединений и может быть применено в качестве датчиков информации для систем автоматического контроля и регулирования процессов полимеризации, например, на заводах синтетического каучука, с целью получения готового продукта с необходимыми, заранее заданными свойствами.

Известено устройство для измерения показателя качества процесса полимеризации, содержащее задатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и два гидравлических делителя давления. На входе одного делителя установлен ламинарный дроссель, на выходе — турбулентный, а на входе другого — турбулентный дроссель, на выходе — ламинарный, Оба гидравлических делителя соединены параллельно,.а к ним подсоедине 1 задатчик постоянного расхода. К междроссельным камерам подключен регистрирующий прибор. Принцип его действия заключается в измерении перепада давления в междроссельных камерах, связанного с вязкостью и плотностью раствора полимера выражением где Л Р вЂ” перепад давления, Р— плотность, А,  — постоянные коэффициенты, вязкость полимеризата (1).

Показатель качества процесса полимеризации можно выразить зависимостью:

К= Ар — Вр (2)

Таким образом, перепад давления и показатель качества связаны соотношением

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что для правильной работы необходимо достижение турбулентного режима истечения в дросселях. Для некоторых растворов полимеров это связано с большими трудностями, а работа устройства в ламинарном или переходном режиме истечения связана с возникновением больших систематических погрешностей.

958909

=ЬР,„— ЬРЕ,, (3) ЬР" = „ВФ, ЬРЕ, = ЬИ, 5О

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения показателя качества процесса полимеризации. Оно содержит задатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и систему капилляров. Система капилляров выполнена в виде параллельного соединения двух одинаковых пар последовательно соединенных капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины с противоположным расположением длинных и коротких капилляров в каждой паре.

Обе пары капилляров снабжены межкапиллярными камерами, к которым подключен регистрирующий прибор (й1.

Устройство обеспечивает измерение абсолютной вязкости жидкостей с автоматической компенсацией входовых эффектов.

При измерении же показателя качества устройству присущи погрешности, обусловленные изменяющейся плотностью полимеризата.

Цель изобретения — повышение точности измерения показателя качества процесса полимеризации.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения показателя качества процесса полимеризации, содержащее задатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и систему капилляров, выполненную в виде параллельного соединения двух одинаковых пар последовательно соединенных капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины, с противоположным расположением длинных и коротких капилляров в каждой паре и снабженных межкапиллярными номерами, а также входной и выходной камерами, дополнительно снабжено двумя спиралевидными капиллярами, двумя дифманометрическими преобразователями и сумматором, причем спиралевидные капилляры равны по длине длинным камерам и соединены посредством межкапиллярных камер в первой паре со входной камерой и коротким капилляром, а во второй — с длинным и коротким капиллярами, при этом входы дифманометрических преобразователей подключены к межкапиллярным камерам обеих пар капилляров, вход сумматора соединен с выходами дифманометрических преобразователей, а его выход подключен к регистрирующему прибору.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

На чертеже показан задатчик постоянного расхода 1, входная 2 и выходная 3 камеры, длинные капилляры 4 и 5, короткие капилляры 6 и 7, спиралевидные капилляры 8, 9 1 межкапиллярные камеры 10, 11, 12 и 13. К межкапиллярным камерам 10 и 12 подключен дифманометрический преобразователь !4, а к межкапиллярным ка5

l5 го эо

4О

45 мерам 11 и 13 подключен дифманометрический преобразователь 15. Выходы обоих дифманометрических преобразователей 14 и

15 подключены к сумматору 16, к которым подсоединен также регистрирующий прибор 17. Одна цепочка капилляров образована длинным капилляром 4, межкациллярной камерой 10, спиралевидным капилляром 8, межкапиллярной камерой 11 и короткйм капилляром 7. Вторая пара образуется спиралевидным капилляром 9, межкапиллярной камерой 12, коротким капилляром 6, межкапиллярной камерой 13 и длинным капилляром 5. Обе цепочки парал- лельно соединены при помощи входной 2 и выходной 3 камер.

При помощи задатчика постоянного расхода 1 контролируемая среда прокачивается через. систему капилляров. В виду равенства гидравлического сопротивления обеих цепочек общий расход исследуемой среды делится пополам.

При этом перепад давления между межкапиллярными камерами 12 и 10 выражается уравнением

12 ю (Др,. -(ЬРЕ„+ДРЕ,))-(ДРЕ -(Ьт,„+ЬРЮ„) ЬР,„— ДРЕ„-ДИ -ЬРЕ +ДР„ ЬИ„ где ЬР д — перепад давления на спиралеввидном капилляре, hPfд †переп давления на длинном капилляре; дик — перепад давления на коротком капилляре.

Перепад давления на спиралевидном каI пилляре состоит из перепада по длине ЬИ, и дополнительного перепада где м — общий коэффициент гидравлического сопротивления, Р— плотность среды; — скорость, при этом перепад

Таким образом, выражение (3) имеет вид

Ь Р12 lo Ь Р АРед= ЬPFz + — — A Ред= 4 2 (4) Таким образом перепад давления в межкапиллярных камерах 12 и 10 пропорционален плотности измеряемой среды.

958909

Формула изобретения

Составитель В. Филатов

Реда кто р С. 3 а песо ч ны и Техред А. Бойкас Корректор М. Шарошн

Заказ 676М57 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 !3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Аналогично, перепад давления в межкапиллярных камерах 11 и 13 выражается, р (ьР4+ Р,„-ьи„Н(ьр,„ьр„)-ь| е и- 1з

Ь Р д — ЬР(5

Следовательно, перепад давления в межкапиллярных камерах 11 и 13 пропорционален динамической вязкости контролируемой среды. Перепады давления в камерах

12, 10 и 11, 13 воспринимаются дифманометрическими преобразователями 14 и 15, выходные сигналы которых поступают на сумматор 16. Сумматор 16 осуществляет операцию ЬРп,з — ЬР1,б, в связи с чем его выходной сигнал, фиксируемый регистрирующим прибором 17, характеризует качество прокачиваемого через систему полимеризата синтетического каучука.

Применяемая в предлагаемом устройстве . схема расположения спиралевидных капилляров и прямоточных капилляров различной длины позволяет определять вязкость и плот ность среды с высокими значениями динамической вязкости без достижения турбулентного режима истечения, и таким образом, повысить точность при измерении показателя качества высоковязких полимерных материалов.

Устройство для измерения показателя качества процесса полимеризации, содержащее задатчик постоянного расхода я регистрирующий прибор, подсоединенные к системе капилляров, выполненной в виде параллельного соединения двух одинаковых пар последовательно соединенных капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины, с противоположным расположением длинных и коротких капилляров в каждой паре, снабженных межкапиллярными камерами, а также входной и выходной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения показателя качества процесса полимеризации дополнительно снабжено двумя спиралевидными капиллярами, двумя дифманометричес кими преобразователями и сумматором, причем спиралевидные капилляры равны по длине длинным капиллярам и соединены посредством межкапиллярных камер в первой паре со входной камерой и коротким капилляром, а во второй паре — с длинными и коротким капиллярами, при этом входы дифманометрических преобразователей подключены к межкапиллярным камерам обеих пар капилляров, вход сумматора соединен с выходами дифманометрических преобразователей, а его выход подключен к регистрирующему прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Кв 395748, кл. G 01 N 11/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ао 371479, кл. G 01 N 11/00, 1973 (прототип) .