Способ определения плотности жидкостей

Н ное равноврушением пвеличины тположномростью ажидкости его н едующимния знаоиде вс той ж ие с п м измен в соле и ротивоскоемой щения направлении плотность определяютс з соот о 1- К (, 1 Д 1,тность исследуемои и костиплотность ф омагнитного поплавка гпту ф- константа конструктленоида и поплавка арактеризующая ые размеры сорромагнит х взаимно асположен оУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7 1) Ковровский Филиал Владимирского политехнического института(56) 1. Кивилис С.С. Плотномеры. где р- М., "Энергия", 1980, с, 108,2. Ноп 1 сК К.К. Ап е 1 есГгоща 8 пес ) в щегЬой оК щеазцгещепг оГ йепз 1 гу ог зресй 1 с 8 гачхгу оГ 111 иЫз.1. ой Яс 1. пзбг. 1954, ч 31, р. 1-2К (прототип). К (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ, заключающийся в приве" денни/ во флотационное равновесие с последующим его нарушением ферромагнитного. поплавка путем изменениящ - значейий величины тока в соленоиде с некоторой скоростью, о т л и,И - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей способа, дополнительно приводят ферромагнитный поплавок во. Флотационмасса ферромагнитного поплавка,значения величин токов вленоиде, соответствующиенарушениям флотационного равновесия ферромагнитногопоплавка в двух Фазах нзмерительного цикла.1100536вие их существенно увеличивает ошибку в определении плотности исследуемой жидкости.Цель изобретения - повышение точ-ности определения плотности маловязких жидкостей и обеспечение возможности определения плотности вязких жидкостей,Поставленная цель достигается тем,10 что согласно способу, включающемуприведение во флотационное равновесиес последующим его нарушением ферромагнитного поплавка путем изменениязначений величины тока в соленоиде15 с некоторой скоростью, дополнительно приводят ферромагнитный поплавокво фпотационное равновесие с последующим его нарушением путем изменениязначений величины тока в соленоидеО в противоположном направлении с тойже скоростью,а плотность определяютиз соотношения( ф ) и 1 - К,ственно,кК =Ч 40 Изобретение относится к физико- химическим измерениям и может быть использовано в лабораторной и техно логической практике для измерения плотности жидкостей, жидких растворов и смесей.Известен магнитно-поплавковый флотационный способ определения плотности исследуемых жидкостей, за ключающийся в приведении во флотаци онное равновесие ферромагнитного по плавка известной плотности в исследуемой жидкости при помощи электромагнитной силы солеиноида, что позволяет определить по току соленоида плотность исследуемой жидкости 1 . Однако известный способ рассчитан на работу с маловязкими жидкостями.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ опре деления плотности жидкости 2, заключающийся в том, что изменением тока в соленоиде за счет его электромагнитной силы ферромагнитный поплавок приводится в исследуемой жидкости во флотационное равновесие с последующим его нарушением, при этом ферромагнитный поплавок начинает двигаться вверх, а по току в соленоиде, соответствующему моменту нарушения флотационного равновесия, определяют плотность исследуемой жидкости по формулер-р-К35 где О и б - плотности исследуемой". ижидкости и ферромагнитного поплавка соответконстанта, характеризуюкщая конструктивные размеры соленоида и ферромагнитного поплавка иих взаимное положение7 - объем ферромагнитногопоплавка.Однако данный способ обладает недостаточной точностью определения 50 плотности маловязких жидкостей и не позволяет .определять плотность вязких жидкостей из-за действия инерциальных сил и сил вязкого трения на ферромагнитный поплавок в момент на рушения флотационного равновесия, наличием которых пренебрегают и направленных таким образом, что дейстгде - плотность исследуемойжидкостин - плотность ферромагнитного поплавка, .к2 йя- константахарактеризующая конструктивныеразмеры соленоида иферромагнитного поплавка и их взаимное расположение,ш - масса ферромагнитногопоплавка,х и д - значения величин токовв соленоиде, соответствующие нарушениямфлотационного равновесия ферромагнитногопоплавка в двух фазахизмерительного цикла.На фиг. 1 представлена схема,поясняющая предлагаемый способ, начало движения вверх; на фиг, 2 -то же, начало движения вниз.В исходном состоянии ферромагнитный поплавок находится в крайнемнижнем положении, Для приведения ферромагнитного поплавка в исследуемойжидкости во флотационное равновесиес .последующим его нарушением по виткам соленоида пропускают электрический ток, возрастающий с некоторойскоростью.з 11005В момент нарушения флотационного равновесия и начала движения ферромагнитного поплавка вверх на него действуют сила веса. Р, архимедова сипа Г , электромагнитная сила Р сила вязкого трения Г и сила инерции Рп. Соотношение движения ферромагнитного поплавка в проекциях названных сил на ось Х в этом случае (фиг.1) описывается уравнением: 1 О э + Рзя+ 2 Г 2 Р 0 (3)На основании уравнения (3) можно констатировать, что проведение измере ний тока в соленоиде (д и ) для двух крайних положений ферромагнитного поплавка позволяет исключить , влияние инерциальных сил и сил вязкого трения на результат определения плотности, а следовательно, повысить точность измерения плотности маловязких жидкостей и обеспечить возможность определения плотности вязких жидкостей.Проведя подстановку в уравнение (3) значений входящих в него сил Р = Чд. При этом значение силы тока ь 2, 40 соответствующее моменту нарушения его флотационного равновесия, фиксируетсяОбеспечение постоянства расположе- ния ферромагнитного поплавка относи Р +Р. - Р - Г - Р =0 (1)Э А .тПри этом значение силы тока соответствующее моменту нарушения его флотационного равновесия, фик сируется.Двигаясь вверх, ферромагнитный поплавок занимает крайнее верхнееположение, после чего микрометрическим винтом соленоид с протекающим 2 п по нему электрическим током перемещается вверх на такое же расстояние с тем, чтобы положение ферромагнитного поплавка относительно витков соленоида было аналогичным его исходному состоянию. Для приведения ферромагнитного поплавка во флотационное равновесие в крайнем положении электрический ток, протекающий по виткам соленоида, начинает убыватьз 11 с той же скоростью, что и в исходном состоянии. При достижении флотационного равновесия в момент его нарушения и начале перемещения вниз (фиг,2) состояние движения ферромаг 135 нитного поплавка описывается уравнением: 7 т 36 4тельно витков солЕноида и одинаковой скорости нарастания и убывания тока в соленоиде приводит к соответствующему равенству по модулю сил инерции и вязкого треия в уравнениях (1) и (2), тогда сложение этих уравнений дает следующий результат: 1 ф Гзг = Я Гд = ЧРЕВ и преобразовав его, получают выражение определения плотности исследуемой жидкости для предлагаемого способа Предлагаемый способ по сравнению с прототипом и базовым объектом увеличивает точность определения плот.ности маловязких жидкостей в результате исключения влияния сил вязкого , трения и инерции, не принимавшихся во внимание в прототипе, на результат определения плотности и обеспечивает возможность определения плотности вязких жидкостей без изменения конструкции плотномера, так как исключает влияние силы вязкого трения на результат измерения.1100536 Составитель В.ВощанкинРедактор Л.Пчелинская Техред А.Кикемезей Корректор М,Демчик аказ 4573/34 Тираж 823 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, /