Способ определения плотности и вязкости жидкости

 

Ь ll M С А Н И Е 1 972323

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.80 (21) 2953104/!8-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

G 01 N 9/10

Гееударствелкый кемитет ссср по делам лэебретенлй и вткра1тий

Опубликовано 07.1! .82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 (53) УДК 548.137 (088.8) (72) Автор изобретения

А. В. Батраков

Казахский государственный научно-исследоватвльский и проектный институт нефтяной промышлен1)ости (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

И ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ

15 1) ГДЕ 1) Р, 20

Ч г чо

Изобретение относится к способам измерения физико-химических характеристик жидких сред, в частности плотности и вязкости.

Известен способ измерения плотности жидких сред, согласно которому в анализируемую среду погружают тела одинакового объема, но разной плотности и по мере выплытия тел оценивают плотность жидкости (1).

Известен способ определения вязкости и плотности жидкости, основанный на определении скорости перемещения рабочего тела (шара) в исследуемой жидкости за счет измерения его объема путем создания в сосуде избыто;ного, регулируемого по величине давлени».

Сугцность способа предусматривает применение раоочего тела 1шара) с первоначальной плотностью, меньшей плотности исследуемой жидкости, способного под действием внешних сил изменять свои размеры с сохранением формы н возвращаться к исходным размерам. К внешним силам относится исследуемая жидкость, давление которой может быть изменено. При значительном повышении давления рабочее тело уменьшает свой объем, плотность становится больше плотности исследуемой жидкости и оно начинает перемещаться вниз, при снижении давления оно возвращается в исходное состояние.

Подбирается и такое давление жидкости, когда тело находится в равновесии, т. е. скорость перемещения равна нулю. Скорость перемещения шара регистрируется специальными датчиками, которые всю информацию передают программному устройству, вычисляющему коэффициент вязкости по формуле

/(.)/ (Vg — коэффициент вязкости: — плотно Tb исследуеMQH жидкости; — плотность рабочего тела: — ускорение свободного паде1шя гс— радиус рабочего тела (шара); — скорость перемещения рабочего тела в исследуемой жидкости (1).

972323 (37

Формула изобретения

30 (-/ш к)Ч Гш г

Ч хтш1 (Ршг J ) 4 1 шг (2) Ншг

Составитель Н. Игнатенко

Редактор А. Фролова Техред И. Верес Корректор H. Буряк

Заказ 8060/31 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Создание избыточного давления жидкости в замкнутом сосуде приводит не только к уменьшению геометрического размера рабочего тела и увеличению его плотности, но и к изменению свойств самой измеряемой жидкости. Поэтому в расчетной формуле, кроме q и измеренной величины Ъ в все остальные величины переменны (g,, q, r) и расчет вязкости возможен только с применением специальных датчиков и программного устройства, что, безусловно, препятствует его широкому внедрению. Кроме того, известным способом нельзя получить зависимость плотности исследуемой жидкости от давления и температуры, так как плотность определяется только при одном условии — ее равенства с плотностью рабочего тела. Применение же агрессивных и непрозрачных жидкостей исключает применение известного способа.

Цель изобретения — осуществление одновременного определения плотности и вязкости жидкости на одном приборе наиболее простым и доступным способом с достаточной для этого точностью.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения плотности и вязкости жидкости в замкнутом сосуде путем измерения времени перемещения в жидкости рабочего тела на заданном отрезке пути, измеряют время перемещения двух рабочих тел, имеющих постоянные размеры и различную плотность.

В этом случае для каждого рабочего тела

Ввиду того, что скорости перемещения

Чш,и Чпг замеряются на равном отрезке Яв, пройденном рабочими телами за время i,è7ä соответственно, и, учитывая, что вязкость жидкости 1) при неизменном состоянии системы не изменяется, а плотность рабочих тел

Рш| и Р г и их радиусы г, и гш посшг тоянны, при совместном решении системы уравнений (2) и (3) плотность жидкости определяется по формуле

1 г, . г .Ршг Гшг с 1 Рш Гш

Ш. 2 - . 2

2х Гшг тп1

Найденное значение плотности жидкости подставляется в любое из уравнений (1)

10 и (2), по которым определяется и вязкость исследуемой жидкости при данных значениях давления и температуры.

Приведенные зависимости справедливы для приборов, использующих принцип сво15 бодно падаюгцего рабочего тела.

Использование предлагаемого способа определения плотности и вязкости жидкости обеспечивает по сравнению с существующими способами такие преимущества, как простота и доступность исполнения; возможг0 ность получения определяемых параметров при неизменнных значениях системы; возможность получения зависимости этих параметров исследуемой жидкости от давления и температуры.

Эти преимущества определяют экономическую эффективность предлагаемого способа.

Способ определения плотности и вязкости жидкости в замкнутом сосуде путем измерения времени перемещения в жидкости рабочего тела на заданном отрезке пути, отличающийся тем, что, с целью упрощения

З5 способа, измеряют время перемещения двух рабочих тел, имеющих постоянные размеры и различную плотность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 4126044, кл. 73-440, опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 537637, кл. G О! N 9/10, 1971 (прототип) .