Способ автоматического определения температуропроводности жидкости

(19) (И) А 1 4 О 01 0 25/18 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН трубстоазои-ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Тамбовский институт химического машиностроения(56) Пономарев С,В.,Разработка и исследование методов и устройств длянепрерывного измерения теплофизических свойств жидкостей.Дис.0511.13, - М., 1978, с,30 31.90.(54.) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к,способам автоматического определения температуропроводности жидкости. Цельюего является повышение точности определения температуропроводности жикости в динамическом режиме измерения. Жидкость прокачивают черезку, температуру стенки теплообмего участка трубки поддерживают поянной и отличающейся от температурыжидкости. Измеряют расход жидкости,температуру стенки трубки, температуру жидкости на входе в трубку ивыходе из нее. Расход жидкости стабилизируют, а заданное постоянноезначение отношения разности междутемпературой жидкостй на выходе труб"ки и температурой стенки трубки кразности между температурой жидкостина входе в трубку и температуройстенки трубки поддерживают в диапне 0,15"0,54 за счет изменения длиы теплообменного участки трубки. Затем измеряют длину теплообменногоучастка трубки, а температуропроводность жидкости определяют по формулеприведенной в тексте описания. 1 ил.Изобретение относится к измерениютеплофизических свойств жидкости иможет быть использовано для контролятехнологических процессов в химичес" 5кой, пищевой, сельскохозяйственнойи других отраслях народного хоэяйст,". ва.Целью изобретения является повышение точности определения температуропроводности жидкости в динамическихрежимах измерения,На чертеже приведена схема установки для реализации предлагаемогоспособа. 15Установка включает в себя насос 1,измерительную трубку 2 с установленными на ней водяными рубашками Зи 4и измерителями 5-7 среднемассовойтемпературы жидкости. В измерителях5-7 .установлены термопары.8-.13. Водяные рубашки 3 и 4 выполнены из гоф"рированных трубок (сильфонов)е а перегородка 14 между водяными рубашками 3 и 4 снабжена уплотнением 15, 25что обеспечивает возможность изменения длины 1 теплообменного участкатрубки эа счет перемещения перегородки 14 вверх или вниз при вращениихолодного винта 16. В установку входят также регулятор 17, исполнительный механизм 18, используемый в качестве привода ходового винта 16, атакже расходомер 19.Способ осуществляют следующим образом,Исследуемую жидкость А прокачивают насосом 1 через измерительнуютрубку 2, состоящую из изотермического участка длиной 1,е и теплообменного участка длиной 1 . Стабилизациюрасхода исследуемой жидкости черезизмерительную трубку 2 обеспечивают,например, за счет использования насоса 1 с пОстОЯннОЙ производительностью 45Постоянство расхода исследуемой жидкости контролируют по показаниям расходомера 19. Температуру стенки трубки на изотермическом участке поддерживаюТ равНОЙ ТемПераТуре Сеисследу 50емой жидкости на входе в трубку (засчет прокачивания воды-теплоносителяВ через водяную рубашку 3 ). Это позволяет получить установившийся ламинарный режим течения исследуемой жид кости с температурой Сек на входе втеплообменный участок труби.Температуру С стенки теплообменного участка трубки поддерживают по стоянной и отличающейся от температу" ры Се исследуемой жидкости на входе в трубку (за счет прокачивания водютеплоносителя С через водяную рубашку 4 Термопарами 8-13, установленными в измерителях 5-7 среднемассовой температуры жидкости, измеряют температуры жидкости С , Се, соответственно на входе и выходе измерительной трубки и температуру стенки трубки Сс на теплообменном участке.По сигналам термопар 8-13 определяют значение отношения разностей Сецк - Сс температур 9 = - - - . -- . ЕслиСбх с фактическое значение отношения разСвх Сс ностей температур отличается от заданного постоянного значения О= сопзС, то с использованием системы автоматического регулирования включающей .в себя регулятор 17, исполнительный механизм 18 и ходовой винт 16) перемещают перегородку 14, изменяя длину теплообменного участка измерительной трубки. За счет изменения длины 1, теплообменного участка поддерживают заданное постоянное значение отношения разностей температурС вцк СсСвк Сс = О = сопзС иэ диапазона = 0,15- 0,54. Измеряют длину 1 теплообменного участка измерительной трубки, после чего искомую температуропроводность жидкости вычисляют по формулеСЯ1Возможен вариант вычисления эначе"2мй. ния постоянной С = -1.- Г 1 п 8)Я по непосредственно измеренным в ходе эксперимента значениям 6и я.Кроме того, значение постоянной С может быть определено в ходе градуировочного эксперимента с использованием эталонной жидкости с известной температуропроводностью а. Для этого в ходе градуировочного эксперимента надо добиться установившегося режима работы установки при заданном постоянном значении отношения разносчСьык- Сстеи температур ----- = 9 = сопзССвк Сси при известности значения расхода я исследуемой жидкости. Измерив значение длины 1 теплообменного участка трубки, значение постоянной Свычисляют,по формуле С = а 3, При определении искомой температуропроводности обеспечивают прокачивание исследуемой жидкости через трубку притом же значении. расхода я, что и в5случае градуировочного эксперимента.Путем изменения длины 1 теплообменного участка трубки, поддерживают такое же значение отношения разностейму стемператур ---= О= соп 81,в счто и в случае градуировочного эксперимента. После этого измеряют длину 1 теплообменного участка трубки,а значение температуропроводности выСчйсляют по формуле а = , при 1чем в качествепостоянной С в этойформуле используют то значение, кото 20рое было получено в ходе градуировочного опыта,Предлагаемый способ позволяет осуществлять измерение температуродроводности при постоянном расходе исследуемой жидкости. За счет этого ис-Фключается возникновение нестационарного режима течения жидкости, предотвращается турбулизация и обеспечивается высокая стабильность ламинарного потока. жидкости в измерительной трубке, что почти полностьюустраняет причины возникновения погрешностей во время переходных режимов работы.Таким образом, применение предла 35гаемого способа обеспечивает повышение точности измерения температуропроводности жидкости в динамическихрежимах работы установки, позволяетпри реализации способа отказаться от40использования сложных насосов с,регулируемой производительностью. Использование простых насосов с постоянной производительностью позволяет45снизить себестоимость установки дляосуществления способа. формула изобретения50Способ автоматического определения температуропроводности жидкости, заключающийся в том, что жидкость прокачивают через трубку, температуру стенки которой на ее теплообменном участке поддерживают постоянной и отличающейся от температурижидкости на входе в трубку, измеряют рас-, ход жидкости через трубку, измеряют температуры жидкости на входе и на выходе трубки поддерживают в диапазоне 0,35-0,54 постоянное значение отношения разности между температурой жидкости на выходе трубки и температурой стенки теплообменного участка трубки к разности между температурой жидкости на входе в трубку и температурой стенки теплообменного участка трубы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения температуропроводности жидкости в динамических режимах измерения стабилизируют расход жидкости через трубку, а постоянное значение отношения разностей температур поддерживают изменением длины теплообменного участка трубки, измеряют длину теплообмейного участка трубки, а температуропроводность жидкости определяют по формулеа = -с- Г(1 п Въ) й 1,-= - .ъ рСгде 1 -. длина теплообменного участка трубки, м;С : - постоянная измерительнойтрубки, вычисляемая по2формуле С =,р 1 п 9)дпо измеряемым значениям9 и ф или определяемая экспериментально пообразцовой жидкости с иизвестной температуропроводностью, и /с;ВЫтг.9 = - - - - "- = сопят - задан ц - "сное постоянное значениеотношения разностей температур (выл- Ф) и- значение стабилизированного расхода жидкостичерез трубку;е - соответственно температуры жидкости на входе ивыходе трубки и температура стенки на теплообменном участке трубки;Г - математическая функция..Олийнык Корректор И,Иуска оста ехре Редактор Н.Лазаре сноеСР Заказ 783/4 тная Производственно полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул Тираж 847НИИПИ Государственного ко делам изобретений и035, Москва, Ж, Рауш Подпимитета ССткрытийская наб., д.4