Устройство для определения концентрации примесей в жидкости

(1)957083 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетенихСоциалист ичеенихРеепублин(22) Заявлено 12. 12, 79 (21) 2850951/18-25 1 з 11 М Кп з С 01 И 27/22 с присоединением заявки МГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070982(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В ЖИДКОСТИИзобретение относится к аналитической технике и может быть использовано при измерении относительной концентрации смеси жидкостей с близким значением диэлектрической посто,янной и различными капиллярными свойствами, например при измерении концентрации бензина в керосине.Известно устройство для измерения концентрации примесей в жидкости путем измерения ее плотности, которое содержит плавающий элемент, реа. гирующий на изменение плотности среды, и сигнализатор положения плавающего элемента 13. Недостатком устройств подобного типа является сложность использования в"условиях изменения температуры и давления контролируемой среды (необходимо создание дополнительных устройств, компенсирующих изменение плотности), низкая точность измерения концентрации смеси жидкостей с близким значением плотностей и различными коэффициентами объемного расширения, так как в данном случае прифизменении температуры смеси плотномер зарегистрирует изменение концентрации. Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для определения концентрации примесей в жидкости, содержащееемкость с отметкой уровня нахожденияв ней жидкости и емкостный коаксиальный датчик диэлектрической проницаемости жидкости с цилиндрически ми коаксиальными электродами 123,Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измерения концентрации примесей с близкимзначением диэлектрической постоянной,например примесей бензина в керосине.Диэлектрические постоянные бензинаи керосина различаются на 5, чтонаходится в пределах погрешностиизмерения существующих промышленных образцов емкостных датчиков, т.е.распознавание бензина и керосинаизвестными емкостными устройствамизатруднено.Целью изобретения является повышение точности измерения концентрации примесей при близких значенияхдиэлектрической постоянной, например примесей бензина в керосине.Поставленная цель достигается тем,что устройство для определения концентрации примесей в жидкости, со 957083держащее емкость с отметкой уровня нахождения в ней жидкости и емкостный коаксиальный датчик диэлектрической проницаемости жидкости с цилиндрическими коаксиальными электродами, снабжено источником давления, элек троды датчика размещены относительно друг друга с капиллярным зазором, нижняя часть которого установлена на отметке уровня нахождения жидкости в емкости, а верхняя соединена некапиллярными трубопроводами с источником давления и емкостью.Размещение элементов,конденсатора датчика относительно друг друга с зазором, образующим цилиндрический капилляр, и описанная установка датчика приводит к тому, что жидкости с близким значением диэлектрической постоянной, но отличающиеся по коэффициенту поверхностного натяжения поднимаются в капилляре на существенно разную высоту. Отношение высот поднятия в капилляре бензина и керосина составляет 1:1,8. Так как степень заполнения капилляра соответствует определенному значению сигнала датчика, точность измерения существенно повышается, упрощается распознавание жидкостей в трубопроводе,Наличие запорных органов и некапиллярных трубопроводов позволит обеспечить проведение повторных замеров, снизить влияние предыдуших путем продувки капилляра инертным газом от источника давления.На чертеже показано предлагаемое 35 устройство.Устройство содержит коаксиальный датчик 1 диэлектрической проницаемости с цилиндрическими коаксиальными электродами 2 и 3 и вторичным при бором 4. Датчик установлен вертикаль-. но на емкости 5 с отметкой уровня нахождения в ней жидкости б, Электроды датчика размещены относительно друг друга с капиллярным зазором, образующим кольцевой капилляр 7, нижняя часть которого установлена на отметке уровня нахождения жидкости в емкости 5,а верхняя соединенанекапи 5 тлярными трубопр(Ьводами 8 и 9 через запорные органы 10 и 11 с исследуемой емкостью 5 и источником12 давления. Устройство работает следующим об разом.Перед замером для снижения влияния предыдущих замеров открывается клапан 10 и сообщает полость капилляра 7 с источником 12 давления клапан 11 при этом закрывается. По окончании продувки клапан 10 закрывается, а клапан 11 открывается Жидкость б из исследуемой емкости 5 под действием капиллярных сил поднимается в капилляре 7 на высоту, зависящую от концентрации в жидкости примеси,с другим коэффициентом поверхностного натяжения. О концентрации судят по величине сигнала коаксиального датчика.Использование устройства для измерения концентрации примесей в жидкости позволит упростить процесс распознавания жидкостей с близким значением диэлектрической постоянной и различными капьРллярными свойствами, например бензина и керосина, повысить точность измерения концентрации примесей этих жидкостей друг в друге, что позволит улучшить качество нефтепродуктов.Формула изобретенияУстройство для определения концентрации примесей в жидкости, содержаШее емкость с отметкой уровня нахождения в ней жидкости и емкостныйкоаксиальный датчик диэлектрическойпроницаемости жидкости с цилиндрическими коаксиальными электродами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности определения концентрации примесей, оноснабжено источником давления, электроды датчика размещены относительнодруг друга с капиллярным зазором,нижняя часть которого установлена наотметке уровня нахождения жидкостив емкости, а верхняя соединена некапиллярными трубопроводами с источником давления и емкостью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 454484, кл.С 01 И 9/10, 1973.2, Авторское свидетельство СССРУ 480006, кл.С 01 Х 27/22, 1974Заказ одписноСССР д.4/5 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 586/31 ВНИИПИ Госу по делам13035, Москв Тираж 887арственногозобретенийЖ, Рауш комитета открити ская наб