Способ определения концентрации свободного газа в жидкости

О П И С А Н И Е оцвв 4241ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик/18-10 (51) М 00 присоединением эа3) Приоритет. Государстаеиивй комитет Совета Мииистров СССР оо делам изобретеиий и оттирытий(43) Опубликовано 15. 12.77. Бю (45) Дата опубликования описа тень46 (53 534.8.08 1.88.8) я 25,03.78 Авторы изобретени. Н. Бутен Харьковский авиационный инсгит(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ 11 ИЯ КОНЦЕНТРАЦ СВОБОДНОГО ГАЗА В ЖИДКОСТИИ зоэретенрольно-измер тнэсится к о 5 ласги кэнгьной техники и может 5 ыгь й своб энцен дногоация с важнь газа в жидкос одного газа в жидкэспарамегрэм, которыйаметрами сущесгвенни зик о-хим ические св являет другим определ ости. На зли чных зо жидс ример, кави гаци энные явле-. гидрэдинамических системах тепени зависят ог кэнцентра. за, к эг эрые предс тавляю г игации. Свэбодный га ляег затухание и рев ния в на ельнэй с ларьков га и и зсуерберая на а кав з себящесгвению зву о опред овэго с эгража гнал оте гидро И звесгны ока горов,кусгические сноссвободнотэ газа мерен кэнцентраци жидк эсти, ависим ос ги ии газа 11 и про 5 ега рительной скорость нованные на испэльзовании 20 ости з эгэму ыми эследока эг к энце н спос э 5 к эле 5 а пэ врем звук эв ниямивагельнэ измсследуемэй м ю аз эсти и скэросгэгавливаем эй 1 идк звук ти з С в ка Со специальнэ п спэльзэванэ для контроля малых кэнцен прэбе жидкости (например, путем эбезгвживания), не сэдержащей пузырьков, газа. Конценграция свэбэднто газа находится пэ тарировочнэй кривой, пэстрэенной с испэльзованиемизвестных аналитических соотнощений.Однако такэй способ измерения эбладаегсущественными недостатками,Во-первых, прэцесс обезгаживания жидкости - трудоемкая операция. Его нужно прэизводить в темпе с изменением концентрации ис сохранением прочих параметровсреды,влияющих на скорость звука (температура,соленость, давление), такими, какими эни5 ыли до процесса обезгаживания, г.е, висследуемой жидкости, Поскольку сохранитьэти параметры неизменными довольно трудко,неизбежнэ возникают дополнительные погрещнэсги измерения, осо 5 еннэ при измерениималых концентраций, которые снижаютчувсгвигельнэсть метода,Вэ-вторых, вследствие малой оперативности возможности испэльзэвания такогоспосооа измерения весьма ограничены. Онбольще подходит для измерений Р лабораторных условиях, нежели для эперагивнэгде Г л, - концентрация свэбэднэгэ газа,Ь 6 Н - время запаздывания низкочасгэгнэгосигнала относительно высэкочастэгнэгэ,- время пробега звуковой волны низНкой частоты, А - константа зависящая эгрода жидкэсги, определяют кэнценграциюсвободного газа в жидкости,При осушесгвлении спэсэба все измеренияпроводятся непосредственно в исследуемэй 35жидкости, т.е. с сохранением неизменными ее физических параметров газэсодержания температуры, соленэсги, давления, Дляопределения ь Н,концентрации свобэднэгэгаза в жидкости измерения прэводягся на 402-ух частотах: низкой частоте (1 1 любого пузырька) и высэкэй (1любогопузырька). Согласно выражению ь 1й Агде Т - кэнценграция свободного газа- время запаздывания низкочастотногосигнала относительно выс экочасгогного,- время пробега звуковой волны низкойИчастоты; А - константа, зависящая от рода го контроля в натурных услэвиях и уста. новках,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является спэсоб измерения твердого компонента в пульпе путемодновременногэ прэзвучивания исследуем эйсреды акустическими колебаниями на двух4 асготах и определения концентрации посравнению выходных напряжений с ультразвуковых приемников 2. Этот способупрэщает процесс измерения, но при этомне учитываются особенности распространения колебаний в среде, особенно влияниеразмеров пузырьков в жидкости,Целью изобретения является повышениеточности и упрощение процесса измерений.Это достигается тем, что при осуществлении предлагаемого спосэба прозвучива:ние производят на часгэтах ниже и вышерезонансных частот пузырькэв своэоднэгэ щогаза в жидк ос ги, и зме ряют вре мя пр обе гафиксированного расстояния акустическихколебаний на этих частотах и пэ формулеЬтХ Ь 1 25й скорость звука на высокой часоте С - СО где С - скорэсть звуОка обезгаженнэй жидкэсти приьЖ чгэ позволяет в формулеГ= вместо Со подставить измеренное значейие С. Практическески же частоту 1 нег необходимости-255 увеличивать до бесконечности. Если например, частоту, 1 выбрать всего в 10 раз больше.1,о,то ошибка в определении истинного значения любэй концентрации свободного газа составит 1%, что вполне удовлетворяет все случаи практики.1 Для удэбства вычислений формулу целесообразно поеэбразовать к виду В н3н н 1 в 1И С Ад А А 1 где А -константа, зависящая ог рода жидкости (для воды с пузырьками газаА=7,310 );- длина измерительной базы;время пробега звуковой волной низНкой частоты измерительной базы;Ь - время пробега звуковой волной вы 3сокой частоты измерительной базы; д= время запаздывания низкочастотногон всигнала, относительно выс окочасгот н ого.Еше бэлее удобным определять концентрацию свэбодпэгэ газа Г пэ измеренному значению И с помощью тарпрэвочных кривых; -(Я,пэстрэеннык с учетом соэтноше 8ния 1Принципиально времена пробега 6 Н и в,соответствующие скоростям звука С,П и Сопределяют эднэвреленнэ, используя одну игу же измерительную базу, что позволяетиспользовать атэг способ для измеренияколичества свэбэдцэгэ газа не только в спо.койнэй жидкости и на различных глубинах,и для оперативнэгэ контроля газосодержаниянепосредственно в пэгэке жидкости. Формула изобретения 1. Способ определения концентрации свободного газа в жидкости путем одновременногэ прэзвучивания исследуемой среды акустическими колебаниями на двух частотах, о г л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повьшенпя гэчности и упрэшения процесса измере ний, пр озвучивание среды пр оизводят на частотах ниже и выше резонансных частэг пузырьков свободного газа в жидкости; измеряют время пробега фиксированного расстояния акусгичепсих колебаний на этих частотах и по формулеЗаказ 1881/57 Тираж 1112 Подписное ШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент., г. Ужгород;,. ул. Проектная, 4 жидкости, определяют концентрацию свободного газа в жидкости.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:О1, Раврилов Л. Р, Ультразвуковой метод экспресс-анализа концентрации свобод 1 ьного газа в жидкостях. Доклад на У 1Всесоюзной акустической конференции. М.,1968. 2. Авторское свидетельство М 200296,М.кл. 601 й 29/02, 23.03.65.