Способ автоматического измерения крепости спирта

Союз Советских Социалистицеских Ресвублик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 16,02,76 (21) 2326885/13 51) М. Кл,- б 33 исоединением заявкиосударствеиный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 23) Приорит ликовано 30.07,77. Бюллетень2(53) УДК 663.51(088.8) та опубликования описания 08.08,7 72) Авторизобретен71) Заявитель Л. А, Ровинский Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожениГО ИЗМЕРЕНИЯ КРЕПОСТИТА 2 Изооретение мышленности, ческото измеризвестен сп крепости спир части потока температур д температур ср нием и в зави действуют на тельного меха ныи разности ричный прибо единицах кре относится к спиртовои проа именно к способу автоматиения крепости спирта.особ автоматического измерения та, предусматривающии нагрев спирта и определение разности о и после нагревания. Разность авнивают с заданным значесимости от рассогласования возрасход при помощи исполнинизма, Сигнал, пропорциональтемператур, поступает на втор, которыи проградуирован в пости спирта,Однако при использовании этого способа необходимо регулировать разности температур и возникающие при этом ошибки в регулировании температуры водно-спиртовой смеси. Кроме того, способ сложен, так как для его осуществления необходимо наличие регулятора и исполнительного механизма.Цель изобретения - повысить точность измерения.Для этого по предлагаемому способу наряду с определением разности температур до и после нагревания определяют разность объемных расходов также до и после нагревания и в зависимости от разности объемных расходов и температур устанавливают коэффициент ооъемного расширения, по которому судято крепости спирта.На чертеже изображена система автоматического измерения крепости спирта,Исходный раствор перемещается по трубопроводу 1 и его расход непрерывно измеряютрасходомерами 2 и 3 раствора. При протекании раствора через нагревательное устройство 4 его температура и объемный расход10 меняются. Температура раствора до и послерасходомеров 2 и 3 измеряется термометрами5 и 6. Разность показаний расходомеров 2 и3 измеряется блоком 7, а разность показанийтермометров 5 и 6 - блоком 8, Ситналы от15 блоков 7 и 8 поступают в блок 9, который показывает или регистрирует величину крепостиспирта.П р и м е р, Определяли крепость этиловогоспирта, вырабатываемого на спиртзаводах20 (крепость в диапазоне 90 - 96 об. %),Известно, что вещество (жидкость), имеющее при температуре 10=0" объем в, притемпературе 1 занимает объем Ъ=Ь 0(1++а 1), где а - коэффициент объемного расширения, зависящий в нашем случае от крепости спирта (1, Обозначив массу веществакак т, плотность как р, можно вывести выражение для а:Аналогично при температуре 1 а объем вещества составит У= Ую(1+а 1), а разность объемов АУ=У - Уг. Если учесть, что Л 1= =Ь - 1 г, то ЛУ принимает видЬУ = аЬйг/(1+ а 1,). (2)По измеренным величинам объемов спирта при двух различных температурах рассчитывается коэффициент объемного расширения по выражению, следующему из (2):а = ЬУ/(Ьйг - ЬУ г). (З)На практике все измерения производятся с известной погрешностью, Обозначим абсолютную погрешность как 6, тогда измеренные величины ЛУ, 1 г и Ы можно записать как суммы истинных значений Юп, 1 гп и Мп и погрешностей измерения, т. е.:ЬУ=ЬУт й; 1,:1,п+ Ы; Ы=Ыпо 1. (4)Из выражения (2) можно выделить величинуаггЫгг УгпЬУп: йУп =1+ап 1 г и(Ь 1 пюю 1)(Чггг 1 бК) - (ггго) (Ь Уггю У)Примем далее, что используются общепромышленные приборы: расходомеры класса точности 0,5 и термометры класса 0,1. Заметим, что выбранные приборы намного грубее существующих прецизионных приборов. 1 ак, в настоящее время известны расходомеры класса 0,1 и выше, а также термометры класса О,О 1, т. е. существенно более точные, чем принятые в настоящем расчете, Используя принятые точности приборов, можно записать, что д У = 0,005 Угп, 61 =0,001 1 гп.Перейдем к расчету точности предлагаемого метода. В таблице приведены плотности спирта крепости 90 и 96 об, % при температурах 10 и 40"С, т. е. в пределах, реально встречающихся на спиртзаводах. 11 ричем 1 г 10, а Ы=50 С, Учитывая в выражении (5) толь 4ко положительные отклонения (ошибки), находим, что измеренное значение коэффициента объемного расширения составит а= = 11,0666.,1 0-45 г96 0,80623 0,77204 0,846210,81115 90 15 По выражению (3) и данным таблицы рассчитаны величины коэффициента ап для крепостей 90 и 96 об, %, которые также приведены в таблице. Сравнивая измеренное и истинное значения а (96) замечаем, что ошибка в определении а составляет величину ба=а -- ап=11)0666,10 - 4 0 001106,6 6, 10Из данных таблицы видно также, что изменению крепости на 6 об, % соответствует изменение Ьа=0,001106 - 0,00106 = 39 10 в , Изменению крепости на 1 об. % соответствует изменение Ьа=6,5 10 - . Таким образом, полученная при измерении ошибка ба соответствует ошибке измерения крепости 6 К= =0,1 об,%, т. е. точность измерения достаточно высокая. Заметим, что при выборе более точных приборов погрешность определения крепости спирта по предлагаемому способу может существенно снизиться.Формула изобретенияСпособ автоматического измерения крепости спирта, предусматривающий его натрева ние и определение разности температур до ипосле нагревания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, наряду с определением разности температур определяют разность объемных расходов до 45 и после нагревания и в зависимости от разности объемных расходов и температур устанавливают коэффициент объемного расшире.ния, по которому судят о крепости спирта.Заказ 834/17 Изд.607 Тираж 1109 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2